JP5449341B2 - パワー半導体装置の包装装置 - Google Patents

Description

本発明は、輸送時にパワー半導体装置を包装する包装装置に関する。

従来のパワー半導体装置の包装装置は、包装箱の中にパワー半導体装置を収容する間仕切りを設け、該間仕切り内にパワー半導体を平置き又は縦置きにする構造となっている。

また、従来の包装箱として、一枚の段ボール紙を折り曲げて成り、パワー半導体装置の隅部を台部により保持することによって、被包装物の側板および端子部にそれぞれ間隙を隔てるようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。

また、従来の包装箱として、一枚の段ボール紙を折り曲げて成り、被収納物の周辺に空間を設けることにより、収容物に対する緩衝機能を持たせるようにしたものがある（例えば、特許文献２参照）。

特開２００８−１８４１８０号公報 特開２００５−１４９６５号公報

しかしながら、上記従来の技術は、１枚の段ボール紙を折り曲げて成るものの、段ボールの使用面積が多く、包装重量が増えるため、包装材料コストと輸送費がかかり、また折り曲げて組み立てる際の作業工数が多いという問題があった。

また、上記従来の技術では、収容物の周囲に、輸送時の落下等に対する衝撃から収容物を守るための衝撃緩衝空間がある。収容物の各種衝撃に対する許容衝撃加速度が高く、緩衝空間部分が過剰包装となる場合において、これらの緩衝空間は、輸送上、および保管荷役上、無駄な空間となる。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、梱包容積のコンパクト化および包装重量の軽量化により物流費を抑制しつつ、電極端子のように破損しやすい部分については輸送荷役時の落下衝撃、輸送時の振動衝撃、或いは、輸送時・保管時の圧縮荷重から保護することができる包装装置を得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、方形形状に形成された基板と、基板上に方形厚板状にモールドされたモールド部と、モールド部から基板の反対側に所定長さ導出された複数の電極端子と、を有するパワー半導体装置を包装する包装装置において、電極の導出方向と略垂直な方向にパワー半導体装置を挿入可能とされた開口であって、各開口の縁がモールド部および基板に接するように形成された複数の挿入部と、を有してパワー半導体装置を保持する保持部と、保持部を収納する収納箱と、を備え、複数の挿入部同士は、挿入されたパワー半導体装置の電極端子導出方向における間隔が、電極端子の導出長さよりも大きくなるように設けられていることを特徴とする。

本発明にかかるパワー半導体装置の包装装置は、パワー半導体装置のモールド部に挿入部の開口の縁が接することで、モールド部に包装装置の剛性部材を兼ねさせることができ、梱包容積のコンパクト化および包装重量の軽量化を図ることができる。また、挿入部同士の間隔が電極端子の導出長さよりも大きくされるので、電極端子が他のパワー半導体装置等に接触しにくくなり、輸送時、荷役時に受ける衝撃からの保護強化を図ることができるという効果を奏する。

図１は、パワー半導体装置の外形を示す斜視図である。 図２は、本実施の形態１に係るパワー半導体装置の包装装置を示す斜視図である。 図３は、図２に示す包装装置を背面から見たときの斜視図である。 図４は、包装装置の分解図である。 図５は、パワー半導体装置の保持部の斜視図である。 図６は、図５に示す保持部の展開図である。 図７は、パワー半導体装置を包装装置に収納した状態を示す斜視図である。 図８は、３台のパワー半導体装置を収納した包装装置を示す図である。 図９は、スペーサの斜視図である。 図１０は、パワー半導体装置の包装装置を、段ボール箱に複数台まとめて梱包する際の斜視図である。 図１１は、本実施の形態２に係る包装装置の斜視図である。

以下に、本発明にかかるパワー半導体装置の包装装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

実施の形態１．
図１は、パワー半導体装置の外形を示す斜視図であり、図２は、この発明の実施の形態１におけるパワー半導体装置の包装装置を示す斜視図であり、図３は、図１に示す包装装置を背面から見たときの斜視図であり、図４は、包装装置の分解図であり、図５は、パワー半導体装置の保持部の斜視図であり、図６は、図５に示す保持部の展開図であり、図７は、パワー半導体装置を包装装置に収納した状態を示す斜視図を示す。

図１は、本発明において被収納物となるパワー半導体装置３０の外形斜視図である。パワー半導体装置３０は、方形板状に形成され、四隅に取付孔３２が設けられた基板３１と、基板３１上に方形厚板状にモールドされたモールド部３３とを有する。モールド部３３は、基板３１の反対面である電極面３３ａと、周囲面３３ｂ，３３ｃ，３３ｄ，３３ｅを有して構成される。電極面３３ａには、所定長さで導出された複数の電極端子３４，３５が設けられる。パワー半導体装置３０は、全体として方形厚板状に形成されている。なお、図１に示すパワー半導体装置３０は、パワー半導体装置の形状の一例を示すものであって、パワー半導体装置は、図１に示す形状に限定されるものではない。

図２、図３に示すように、パワー半導体装置の包装装置１００は、収納箱１０とパワー半導体装置３０の保持部２０を備えて構成される。収納箱１０は、底板１１ａと、周壁板１２ａ〜１２ｄによって、パワー半導体装置３０を収容する内部空間が形成される。周壁板１２ｃには天蓋１１ｂが設けられ、差込片１３ｂを挿入部１３ａに差し込むことで、内部空間を塞いでパワー半導体装置３０を収納する。

図４に包装装置１００の分解図を示す。本発明における包装装置１００は、収納箱１０とパワー半導体装置３０の保持部２０を有する。図５にパワー半導体装置３０の保持部２０を、図６に保持部２０の展開図を示す。

図６に示すように、保持部２０は、１枚の段ボール紙から成る。１枚の段ボール紙のうち、斜線で示した斜線部分２５ａ〜２５ｆを切り抜き、太線で示した部分を切り込む。斜線部分２５ａ〜２５ｆが切り抜かれた段ボール紙を二点破線部で折り曲げ、端部２３ａ，２３ｈを、切り抜かれた斜線部分２５ｅ，２５ｆに差し込むことで、保持部２０が組み立てられる。この保持部２０を収納箱１０に収納することで包装装置１００が構成される。なお、斜線部分を切り抜くことで形成される開口が、パワー半導体装置３０を挿入する挿入部２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄとなる。また、保持部２０の組立て後において互いに対向する側板２１ｅと側板２１ａとが、間隔保持板２６ａ，２６ｃ，２６ｅで連結され、互いに対向する側板２１ｆと側板２１ｂとが間隔保持板２６ｂ，２６ｄ，２６ｆで連結される。また、側板２１ｅと側板２１ｆとが間隔保持板２６ｇ，２６ｈ，２６ｉで連結される。なお、側板２１ａ，２１ｂ，２１ｅ，２１ｆおよび間隔保持板２６ａ〜２６ｉについては後に詳説する。

図７は、包装装置１００に、パワー半導体装置３０を４個収納した実施の１例である。パワー半導体装置３０は、電極端子３４，３５の導出方向と垂直な方向にモールド部３３が挿入部２２ａ〜２２ｄに挿入されて保持される。各挿入部２２ａ〜２２ｄの開口の縁の一部を構成する側板２１ａ、２１ｂ、２１ｅ、２１ｆは、パワー半導体装置３０が保持された状態において、モールド部３３の周囲面３３ｂ、３３ｄに両側から接する。また、各挿入部２２ａ〜２２ｄの開口の縁の一部を構成する間隔保持板２６ａ〜２６ｉは、パワー半導体装置３０の基板３１または電極面３３ａに接する。

すなわち、挿入部２２ａ〜２２ｄの開口の縁がパワー半導体装置３０のモールド部３３および基板３１に接することで、モールド部３３および基板３１に包装装置１００の剛性部材としての機能を兼ねさせることができ、結果として従来のものよりも少ない包装材料で包装装置を構成することが可能となる。ここで、電極端子３５のように、細長い電極端子の場合、外力によって曲がりやすいため、モールド部３３のように合成部材として機能させることは困難であり、輸送時、荷役時に包装装置に加わる外力から保護しなければならない。

そこで、挿入部２２ａ〜２２ｄは、挿入部２２ａ〜２２ｄに挿入されて保持されたパワー半導体装置３０の電極端子３５の導出方向における挿入部２２ａ〜２２ｄ同士の間隔が、電極端子３５の導出長さよりも大きくなるように保持部２０に設けられている。具体的には、間隔保持板２６ｃが電極端子の導出長さよりも大きい幅に形成されることで、挿入部２２ａ〜２２ｄ同士の間隔が保持される。これにより、保持部２０に保持されたパワー半導体装置３０の電極端子３５が他の半導体装置３０等に接触したり衝突したりすることを防いで、輸送時、荷役時に受ける衝撃に対する保護強化を図ることができる。

このように、本実施の形態１における包装装置１００では、保持部２０の包装構造を簡素化することによって、梱包容積、包装重量を削減し、輸送費を抑制できる。また、保持部２０を１枚の段ボール紙で構成することで、紙使用料の削減と、組立て作業の容易化を図ることができ、包装費の抑制が可能となる。

図８は、３台のパワー半導体装置３０を収納した包装装置１００を示す図である。図９は、パワー半導体装置３０が挿入されないいずれかの挿入部２２ａ、２２ｂ，２２ｃ，２２ｄに用いられるスペーサの斜視図である。スペーサ４０の外形寸法は、パワー半導体装置３０の外形寸法と略同様とされる。

上述したように、パワー半導体装置３０の包装装置１００は、パワー半導体装置３０そのものが有する剛性を利用することによって、包装装置１００全体の剛性を得ている。本実施の形態１では、保持部２０には、４箇所の挿入部２２ａ〜２２ｄが形成されており、その一部にパワー半導体装置３０が挿入されない場合には、十分な剛性を得られにくい。したがって、包装装置１００に収納されるパワー半導体装置３０の台数が、２台や３台といった端数の場合、図８に示すスペーサ４０を、パワー半導体装置３０の代替として挿入部２２ａ〜２２ｄに挿入することによって、包装装置１００全体の剛性を得やすくする。

図１０は、パワー半導体装置３０の包装装置１００を、段ボール箱に複数台まとめて梱包する際の斜視図である。複数の包装装置１００をまとめて段ボール箱２００に梱包すると、包装装置１００間に隙間がなくなり、開梱時に各包装装置１００を取り出し難くなる。一方、本実施の形態１の包装装置１００を構成する収納箱１０には、取り出し穴１４が形成されているため、この取り出し穴１４に指等を引っ掛けることで、容易に包装装置１００を取り出すことができる。これにより、開梱時および梱包時の作業性を向上させることができる。

また、本包装装置１００を段ボール箱２００に梱包する際、パワー半導体装置３０の電極端子３４、３５は、段ボール箱２００からみて天面に向くように配置する。これによって、段ボール箱２００に梱包された状態で、例えば荷役作業時の落下事故が発生した場合、段ボール箱２００の底部からの衝撃から電極端子３４、３５を保護することが可能となる。

なお、包装装置１００の材料としては、段ボール紙のみでなく、板紙、プラスチック段ボール板材等を用いても良い。また、パワー半導体装置３０が、包装装置１００内で、静電気により静電破壊するのを防止するために、包装装置１００の板材に導電材を塗布する等して、導電性を付与すると良い。包装装置１００を梱包状態で、高湿度環境で保管することにより、パワー半導体装置３０の金属部が変質するのを避けるために、包装装置１００の板材に防錆処理を行うと良い。

実施の形態２．
図１１は、本実施の形態２に係る包装装置４００の斜視図を示す。実施の形態１と同様の構成については、同じ符号を付し、詳細な説明を省略する。本実施の形態２では、包装装置４００に対して、パワー半導体装置３０以外の付属品を同梱することが可能となっている。

包装装置４００は、保持部２０に加えて付属品収納部３００が収納箱１０に収納される。収納箱１０は、その内部寸法が保持部２０の外形寸法よりも大きく形成されている。付属品収納部３００は、保持部２０を収納箱１０に収納した際に形成される隙間と略同じ外形寸法で形成されている。付属品収納部３００は、保持部２０を収納箱１０に収納した際に形成される隙間に収納することで、保持部２０を固定してがたつきを抑えるとともに、例えば取り付けネジや説明書などといったパワー半導体装置３０の付属品を収容可能とする。また、付属品収納部３００が仕切り板となって、包装装置１００内で付属品が散乱するのを防ぐことや、パワー半導体装置３０と付属品との接触による破損を防ぐことができる。

以上のように、本発明にかかる包装装置は、パワー半導体装置の輸送に有効である。

１０ 収納箱
１１ｂ 天蓋
１２ａ〜１２ｄ 周壁板
１３ａ 挿入部
１３ｂ 差込片
１４ 取り出し穴
２０ 保持部
２１ａ，２１ｂ，２１ｅ，２１ｆ 側板
２２ａ〜２２ｄ 挿入部
２３ａ，２３ｈ 端部
２５ａ〜２５ｆ 斜線部分
２６ａ〜２６ｉ 間隔保持板
３０ パワー半導体装置
３１ 基板
３２ 取付孔
３３ モールド部
３３ａ 電極面
３３ｂ〜３３ｅ 周囲面
３４，３５ 電極端子
４０ スペーサ
１００ 包装装置
２００ 段ボール箱
３００ 付属品収納部
４００ 包装装置

Claims (5)

1. 方形形状に形成された基板と、前記基板上に方形厚板状にモールドされたモールド部と、前記モールド部から前記基板の反対側に所定長さ導出された複数の電極端子と、を有するパワー半導体装置を包装する包装装置において、
   前記パワー半導体装置を保持可能とされた保持部と、
   前記保持部を収納する収納箱と、を備え、
   前記保持部は、
   電極の導出方向と略垂直な方向にパワー半導体装置を挿入可能とされた開口であって、各開口の縁が前記モールド部および前記基板に接するように形成された複数の挿入部と、
   前記基板および前記電極端子の導出された電極面の少なくとも一方に接して前記開口の縁の一部を構成し、前記電極端子の導出長さよりも大きな幅で形成されて、前記複数の挿入部同士の間隔を前記電極端子の導出長さよりも大きく保持する間隔保持板と、
   前記開口の縁の一部を構成し、前記電極面と垂直な方向から挟み込むように前記モールド部に接する複数の側板と、を有し、
   前記保持部は、１枚の板材を折り曲げて形成されて、前記複数の側板同士が前記間隔保持板で連結されていることを特徴とするパワー半導体装置の包装装置。
2. 前記保持部を収納した際に前記収納箱の内壁と前記保持部との間に形成される隙間に収納されて、前記収納箱内部における前記保持部の位置を固定するとともに、前記隙間に前記パワー半導体装置と異なる他の部材を収容可能とする付属品収納部をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のパワー半導体装置の包装装置。
3. 前記パワー半導体装置が、静電気により静電破壊するのを防止するために、前記保持部および前記収納箱のすくなくとも一方に導電性を付与したことを特徴とする請求項１に記載のパワー半導体装置の包装装置。
4. 前記収納箱には、輸送のために前記包装装置を収納した箱から前記包装装置を取り出しやすくするための取り出し孔が形成されていることを特徴とする請求項１に記載のパワー半導体装置の包装装置。
5. 前記複数の挿入部のうち前記パワー半導体装置が挿入されない挿入部に挿入するためのスペーサをさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のパワー半導体装置の包装装置。

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