JP4471478B2

JP4471478B2 - 複合半導体装置

Info

Publication number: JP4471478B2
Application number: JP2000279282A
Authority: JP
Inventors: 稔佐藤
Original assignee: 日本インター株式会社
Priority date: 2000-09-14
Filing date: 2000-09-14
Publication date: 2010-06-02
Anticipated expiration: 2020-09-14
Also published as: JP2002093979A

Description

【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は複合半導体装置に関し、特に外部電極端子の構造を改良し、装置全体として部品点数、組立工数の削減により製造原価の低減を図った複合半導体装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の複合半導体装置の構造例を図９ないし図１３を参照して説明する。なお、各図とも本発明と対比する部分のみを図示し他の構成部分の図示を省略してある。まず、図９において、基板１上には所定の導体パターン２が形成され、図示しない半導体チップ等の電子部品が搭載・固着されている。この基板１の半導体チップ上に透孔３を穿ったＬ字状の外部導出端子４が半田５にて固着されている。なお、半導体チップは、導体パターン２上に複数搭載・固着され、これらの表面電極上に上記と同様の外部導出端子４がそれぞれ半田５により固着されている。
【０００３】
上記基板１の外周には、図１０に示すように絶縁ケース６がはめ込まれる。この絶縁ケース６の上面肉厚部７にはナット収納孔８が設けられ、該ナット収納孔８にはナット９が収容される。
次に、図１１に示すように、ナット収納孔８に収容したナット９上に外部導出端子４の上端を折り曲げ、ナット９の抜け出しを防止するようにしている。
上記ナット９上に折り曲げられた外部導出端子４上には、外部の接続端子１０が配置されボルト１１をナット９にねじ込んで外部導出端子４と接続端子１０との接続を図っている。
【０００４】
図１２及び図１３は、従来の他の構造例を示すものである。
この複合半導体装置は先の構造のものとは異なり、外部導出端子４として予め折り曲げ加工してあるものを使用している。
すなわち、所定の治具（図示省略）内に基板１をセットし、次いで、この基板１の外周に下端開口部が嵌合するように絶縁ケース６をセットする。絶縁ケース６の上面端部近傍にはナット収納孔８が形成され、このナット収納孔８にナット９が収容されている。
上記ナット９上には、予めＬ字状に折り曲げられた外部導出端子４の平坦面４ａが位置するように基板１上に前記の外部導出端子４を半田５と共にセットする。
その後、治具ごとベルト炉等を通過させ、半田５を溶融させて外部導出端子４を基板１に半田付けする。最後に、基板１の中央部に絶縁カバー１２を取り付けて所期の複合半導体装置を得るようにしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来の複合半導体装置は、上記のように構成されているので、次のような解決すべき課題があった。
（１）図９ないし図１１に示した構造の複合半導体装置では、基板１に板状の外部導出端子４を固着させ、絶縁ケース６を基板１の外周に嵌合させた後に上記の外部導出端子４の上端を折り曲げるため、該外部導出端子４の下部が半導体チップに接続されている場合には該半導体チップに折り曲げ時の機械的ストレスを加えることになり、該半導体チップへの損傷、電気的特性への悪影響等を与える。
（２）外部導出端子４を絶縁ケース６のナット収納孔８に収容されたナット９上に折り曲げるため、透孔３とナット９の位置合わせを行う必要があり、多少の位置ずれを見込んで透孔３を相対的に径の大きな楕円形にしていた。かかる場合には外部導出端子４の上面に取り付けられる接続端子１０との接触面積が減少し、大電流容量の端子としては改善の余地があった。
（３）図１２及図１３に示した構造の複合半導体装置では、外部導出端子４として予め折り曲げてあるものを使用するので、上記のような問題はないが、治具を使用し外部導出端子４等の部品を該治具にセットしベルト炉等を通過させて組み立て、また、絶縁カバー１２を使用するため部品点数、組立工数がかかり、製造コストを増大させていた。
（４）上記図１２及図１３に示した構造の複合半導体装置では、絶縁ケース６を基板１の外周にセットした状態でベルト炉等を通過させるため、絶縁ケース６自体を耐熱性材料で形成しなければならず、コスト高となっていた。
【０００６】
【発明の目的】
本発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、部品点数、組立工数を削減し、また、絶縁ケースも特に耐熱性を有するものを使用する必要がなく安価に製作でき、かつ、大電流容量に適した構造の外部導出端子を備えた複合半導体装置を提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明によれば、導体パターン（２）を形成した基板（１）上に電子部品が搭載および固着され、該導体パターン（２）上から外部導出端子（１４）が引き出されると共に、前記基板（１）の外周には絶縁ケース（６）の下端開口部が嵌合して形成される複合半導体装置において、
上記外部導出端子（１４）として、その一端に雌ねじ部（１６）を有する膨出部（１５）を形成した外部導出端子（１４）を使用し、
上記外部導出端子（１４）は、予めコ字状に折り曲げ形成されていることを特徴とする複合半導体装置が提供される。
請求項２に記載の複合半導体装置は、バーリング加工によってねじ部を形成した外部導出端子を使用し、絶縁ケース内へのナットの収容を不用としたものである。上記により部品点数、組立工数が減少すると共に、絶縁ケース自体も耐熱性を必要としない通常の材料で形成でき、かつ、上面を特に厚くする必要もなくなり絶縁ケースの形態も単純化することができ製造コストを削減することができる。さらに、外部導出端子に楕円形の透孔を設ける必要がなく外部の接続端子との接触面積を減少させることがないので大電流を流すことができる。
【０００８】
【実施例】
以下に本発明の実施例を図に基づいて説明する。図１は本発明の１つの実施例を示し、図２のＡ−Ａ線に沿う断面図である。図において、１は基板であり、該基板１には従来と同様に導体パターン２が形成されている。この導体パターン２上には図示を省略した半導体チップ等の電子部品が搭載および固着される。１４は本発明に使用する外部導出端子である。この外部導出端子１４の一端にはバーリング加工により膨出部１５が形成され、この膨出部１５には雌ねじ部１６が形成されている。この膨出部１５の形成により従来のナット９を不用とするものであり、したがって、基板１の外周に嵌合させる絶縁ケース６にもナット収納孔８を設けていない。その結果、絶縁ケース６はシンプルな形状となり製作が容易になる利点を生じる。
【０００９】
また、この実施例では外部導出端子１４は、予めコ字状に折り曲げたものを使用し、次のように組み立てる。
先ず、図３は図４のＢ−Ｂ線に沿う断面図であるが、これらの図に示すように導体パターン２の形成された基板１上の所定の位置に複数（図示では３個）の外部導出端子１４を半田固着させる。
なお、基板１の長手方向略中央部には外部部材へ取り付けるための一対の外部取付孔１７が設けられている。
【００１０】
次に、図１及び図２に示すように外部導出端子１４の上端折曲部１４ａの大きさに対応した大きさの透孔６ａを形成した絶縁ケース６を基板１の外周に嵌合させ接着剤等により固着させる。
なお、絶縁ケース６の内部には必要に応じて軟質性あるいは硬質性樹脂が充填される。
【００１１】
上記の実施例によれば、外部導出端子１４自体にバーリング加工による膨出部１５を設け、この膨出部１５に雌ねじ部１６を形成するようにしたので、先の従来例で説明した外部の接続端子１０を上端折曲部１４ａに接続する場合には、該接続端子１０を上端折曲部１４ａに重ね合わせ、図示を省略したボルトを雌ねじ部１６にねじ込めば接続が完了する。
【００１２】
また、予め所定の形状に折り曲げ形成された外部導出端子１４を使用するために半導体チップ等に余分な機械的ストレスを与えることがなく、電気的特性を損ねることもなくなる。
さらに、絶縁ケース６には従来構造で説明したナット収納孔８を設ける必要がなくなり、形状がシンプルとなると共に、部品点数、組立工数が削減され製造コストの低減に寄与し得る。
【００１３】
また、ナット９上へ一定の精度を保持して外部導出端子１４を折り曲げることが不用となり、従来のようにある程度の誤差を見込んで楕円形ないし長孔状の透孔を設ける等の対策を必要とせず、そのために外部の接続端子との接触面積が増大し、大電流容量の端子として適した構造となる。
【００１４】
次に、本発明に関連する他の例を、図５ないし図８を参照して説明する。図５では絶縁ケース６の上面肉厚部７に膨出部収納孔１８を設けたものである。膨出部収納孔１８には外部導出端子１４に形成した膨出部１５が収容されるもので、該膨出部１５と外部導出端子１４とが一体となっているため、従来のようにナット収納孔８に収容したナット９と外部導出端子４の位置合わせが不用なり、組立の容易化と部品点数の削減ができる利点がある。
【００１５】
図６は、さらに他の例を示すもので、この例では外部導出端子１４の上端部を水平面に対して一定の傾斜角をもって折り曲げたもの使用している。この例によれば、外部の接続端子１０の接続方向の制約や外部部品自体の取付位置を避けて外部導出端子を配線することが可能となる。
【００１６】
図７及び図８は、さらに他の例を示すもので、両者とも上端部を折り曲げずに垂直状の外部導出端子１４を使用したものであるが、膨出部１５の方向を互いに１８０度ずらした例を示している。これらの例も外部の接続端子１０の接続方向に制約ある場合等に使用できる。なお、他の例と同一部分には同一符号を付してその詳しい説明は省略する。
【００１７】
【発明の効果】
本発明は、上記のように構成したので、概略以下のような効果を奏する。
（１）予め上端部を折り曲げた外部導出端子を使用するので、半導体チップに余分な機械的ストレスを与えることがなく、しかも外部導出端子に雌ねじ部を有する膨出部を一体的に形成したので絶縁ケースにナット収納孔を設ける必要がなくなる。
（２）上記により部品点数、組立工数が削減され製造原価が低減できる。
（３）予めコ字状に折り曲げた外部導出端子を使用する場合に、従来のように各部品を治具に納めて、特に耐熱性の絶縁ケースを用いてベルト炉等を通過させて半田付けする必要がないので、絶縁ケースは耐熱性を必要としない通常の材料を使用することができ、安価に製作することが可能となる。
（４）外部導出端子の上端部をナットの位置に合わせて折り曲げる必要がないので、折り曲げ精度を考慮して楕円形ないし長孔状の透孔等とする必要がなくなり、外部の接続端子との接触面積を増加させることができ、大電流容量の外部導出端子として適したものとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例を示す複合半導体装置の断面図である。
【図２】上記複合半導体装置の平面図である。
【図３】上記複合半導体装置の製造過程を説明するための断面図である。
【図４】上記製造工程を説明するための平面図である。
【図５】本発明に関連する他の例を示す断面図である。
【図６】本発明に関連するさらに他の例を示す断面図である。
【図７】本発明に関連するさらに他の例を示す断面図である。
【図８】本発明に関連するさらに他の例を示す断面図である。
【図９】従来の複合半導体装置で外部導出端子を半田付けした後の断面図である。
【図１０】上記複合半導体装置で樹脂ケースのナット収納孔にナットを収納した後の断面図である。
【図１１】上記複合半導体装置でナット上面に外部導出端子を折り曲げた後の断面図である。
【図１２】従来の複合半導体装置で外部導出端子を予め折り曲げて使用した場合の断面図である。
【図１３】上記複合半導体装置で絶縁カバーを被せた後の断面図である。

Claims

導体パターン（２）を形成した基板（１）上に電子部品が搭載および固着され、該導体パターン（２）上から外部導出端子（１４）が引き出されると共に、前記基板（１）の外周には絶縁ケース（６）の下端開口部が嵌合して形成される複合半導体装置において、
上記外部導出端子（１４）として、その一端に雌ねじ部（１６）を有する膨出部（１５）を形成した外部導出端子（１４）を使用し、
上記外部導出端子（１４）は、予めコ字状に折り曲げ形成されていることを特徴とする複合半導体装置。
上記膨出部（１５）は、バーリング加工により形成したことを特徴とする請求項１に記載の複合半導体装置。