JP6136657B2 - Semiconductor module - Google Patents

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Description

本発明は半導体モジュールに関する。特に、本発明は、半導体モジュールの端子の構造に関する。   The present invention relates to a semiconductor module. In particular, the present invention relates to a structure of a terminal of a semiconductor module.

半導体モジュールは、一般的に、少なくとも1つの半導体チップと、複数の端子と、ケースとを備えている。たとえばパワー半導体モジュールの場合、複数の端子は、筐体の1つの表面に、一次元的に、または二次元的に配置される。このような構成を有する半導体モジュールが、たとえば非特許文献1(今井孝二監修、「パワーエレクトロニクスハンドブック」、株式会社R&Dプランニング、2002年2月20日、p142,p150)に開示されている。   A semiconductor module generally includes at least one semiconductor chip, a plurality of terminals, and a case. For example, in the case of a power semiconductor module, the plurality of terminals are arranged one-dimensionally or two-dimensionally on one surface of the housing. A semiconductor module having such a configuration is disclosed in, for example, Non-Patent Document 1 (supervised by Koji Imai, “Power Electronics Handbook”, R & D Planning, Inc., February 20, 2002, p142, p150).

今井孝二監修、「パワーエレクトロニクスハンドブック」、株式会社R&Dプランニング、2002年2月20日、p142,p150Supervised by Koji Imai, “Power Electronics Handbook”, R & D Planning, Inc., February 20, 2002, p142, p150

上記の文献に開示された構成によれば、半導体モジュールを小型化するためには、複数の端子の間の間隔を縮小する必要がある。その一方で、複数の端子の間の間隔を縮小した場合、各端子を、たとえばバスバー等の電極、あるいは配線に接続するためのスペースを確保することが難しい。このため、従来の構成によれば、半導体パッケージを小型化することは容易ではない。   According to the configuration disclosed in the above document, it is necessary to reduce the interval between the plurality of terminals in order to reduce the size of the semiconductor module. On the other hand, when the interval between the plurality of terminals is reduced, it is difficult to secure a space for connecting each terminal to an electrode such as a bus bar or wiring. For this reason, according to the conventional configuration, it is not easy to reduce the size of the semiconductor package.

本発明の目的は、小型化に適した構成を有する半導体モジュールを提供することである。   An object of the present invention is to provide a semiconductor module having a configuration suitable for miniaturization.

本発明の1つの局面に係る半導体モジュールは、少なくとも1つの半導体チップと、少なくとも1つの半導体チップを搭載する基板と、基板を収容する筐体と、各々が、少なくとも1つの半導体チップに電気的に接続され、筐体の第1の面から突出する第1および第2の端子とを備える。筐体の外部において、第1の端子の主表面の少なくとも一部は、第2の端子の主表面と対向する。   A semiconductor module according to one aspect of the present invention includes at least one semiconductor chip, a substrate on which at least one semiconductor chip is mounted, a housing that houses the substrate, and each of which is electrically connected to at least one semiconductor chip. And a first terminal and a second terminal that are connected and project from the first surface of the housing. At least a part of the main surface of the first terminal faces the main surface of the second terminal outside the housing.

本発明によれば、小型化された半導体モジュールを提供することができる。   According to the present invention, a miniaturized semiconductor module can be provided.

本発明の第1の実施の形態に係る半導体モジュール101を概略的に示す平面図である。1 is a plan view schematically showing a semiconductor module 101 according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第1の実施の形態に係る半導体モジュール101の側面図である。1 is a side view of a semiconductor module 101 according to a first embodiment of the present invention. 図1のIII−III線に沿った、本発明の第1の実施の形態に係る半導体モジュール101の断面図である。It is sectional drawing of the semiconductor module 101 which concerns on the 1st Embodiment of this invention along the III-III line of FIG. 本発明の第1の実施の形態に係る半導体モジュール101の内部を概略的に示した平面図である。1 is a plan view schematically showing the inside of a semiconductor module 101 according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第1の実施の形態に係る半導体モジュール101の分解斜視図である。1 is an exploded perspective view of a semiconductor module 101 according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第1の実施の形態に係る半導体モジュール101の等価回路図である。1 is an equivalent circuit diagram of a semiconductor module 101 according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第1の実施の形態による効果を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the effect by the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施の形態に係る半導体モジュール102を概略的に示す平面図である。It is a top view which shows roughly the semiconductor module 102 which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施の形態に係る半導体モジュール102の側面図である。It is a side view of the semiconductor module 102 which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 図8のX−X線に沿った、本発明の第2の実施の形態に係る半導体モジュール102の断面図である。It is sectional drawing of the semiconductor module 102 which concerns on the 2nd Embodiment of this invention along the XX line of FIG. 本発明の第2の実施の形態に係る半導体モジュール102の分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of the semiconductor module 102 which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3の実施の形態に係る半導体モジュール103の上面図である。It is a top view of the semiconductor module 103 which concerns on the 3rd Embodiment of this invention. 図12に示すXIII−XIII線に沿った半導体モジュール103の断面図である。It is sectional drawing of the semiconductor module 103 along the XIII-XIII line | wire shown in FIG. 本発明の第4の実施の形態に係る半導体モジュール104の上面図である。It is a top view of the semiconductor module 104 concerning the 4th Embodiment of this invention. 図14に示すXV−XV線に沿った半導体モジュール104の断面図である。It is sectional drawing of the semiconductor module 104 along the XV-XV line | wire shown in FIG. 本発明の第5の実施の形態に係る半導体モジュール105の上面図である。It is a top view of the semiconductor module 105 which concerns on the 5th Embodiment of this invention. 図16に示すXVII−XVII線に沿った半導体モジュール105の断面図である。It is sectional drawing of the semiconductor module 105 along the XVII-XVII line shown in FIG. 外部導出端子21と外部導出端子22との配置の別の例を説明した図である。It is a figure explaining another example of arrangement of external derivation terminal 21 and external derivation terminal 22.

[本発明の実施形態の説明]
最初に本発明の実施形態を列記して説明する。
[Description of Embodiment of the Present Invention]
First, embodiments of the present invention will be listed and described.

(1)本発明の実施形態に係る半導体モジュールは、少なくとも1つの半導体チップと、前記少なくとも1つの半導体チップを搭載する基板と、前記基板を収容する筐体と、各々が、前記少なくとも1つの半導体チップに電気的に接続され、前記筐体の第1の面から突出する第1および第2の端子とを備える。前記筐体の外部において、前記第1の端子の主表面の少なくとも一部は、前記第2の端子の主表面と対向する。   (1) A semiconductor module according to an embodiment of the present invention includes at least one semiconductor chip, a substrate on which the at least one semiconductor chip is mounted, a housing that houses the substrate, and each of the at least one semiconductor. And first and second terminals that are electrically connected to the chip and project from the first surface of the housing. At least a part of the main surface of the first terminal faces the main surface of the second terminal outside the housing.

この構成によれば、小型化された半導体モジュールを提供することができる。筐体の外部において、第1の端子の主表面の少なくとも一部が第2の端子の主表面と対向する。これにより第1および第2の端子が引出される筐体の表面(第1の面)の面積を縮小させることができる。したがって小型化された半導体モジュールを実現することができる。なお、「第1の端子の主表面の少なくとも一部が第2の端子の主表面と対向する」とは、「第2の端子の主表面の少なくとも一部が第1の端子の主表面と対向する」ということと等価である。   According to this configuration, a miniaturized semiconductor module can be provided. At least a part of the main surface of the first terminal faces the main surface of the second terminal outside the housing. As a result, the area of the surface (first surface) of the housing from which the first and second terminals are drawn can be reduced. Therefore, a miniaturized semiconductor module can be realized. “At least a part of the main surface of the first terminal faces the main surface of the second terminal” means “at least a part of the main surface of the second terminal is the main surface of the first terminal. It is equivalent to "facing".

第1の端子と第2の端子との互いの重なり部分の大きさは特に限定されない。第1の端子と第2の端子との一方の、一部分のみ、あるいは全体が、第1の端子および第2の端子の他方に重なってもよい。   The size of the overlapping portion between the first terminal and the second terminal is not particularly limited. Only one part or the whole of one of the first terminal and the second terminal may overlap the other of the first terminal and the second terminal.

筐体の第1の面は、特に限定されない。筐体の第1の面は、第1の端子および第2の端子の両方が突出した面であればよい。「突出」とは、筐体の第1の面から延在していることを意味する。筐体の第1の面から突出している部分の長さは特に限定されるものではない。   The first surface of the housing is not particularly limited. The first surface of the housing may be a surface from which both the first terminal and the second terminal protrude. “Projecting” means extending from the first surface of the housing. The length of the portion protruding from the first surface of the housing is not particularly limited.

(2)好ましくは、前記筐体の外部において、前記第1の端子と前記第2の端子とのうちの一方の主表面の全体が、前記第1の端子と前記第2の端子とのうちの他方の主表面に対向する。   (2) Preferably, on the outside of the housing, the entire main surface of one of the first terminal and the second terminal is out of the first terminal and the second terminal. Opposite the other main surface.

この構成によれば、より小型化された半導体モジュールを実現することができる。
(3)好ましくは、前記筐体は、前記筐体の前記第1の面との間で段差を形成する第2の面を有する。前記少なくとも1つの半導体チップは、電気的に直列に接続された、第1の半導体チップおよび第2の半導体チップを含む。前記半導体モジュールは、前記第2の面に配置されるとともに、前記筐体の内部において前記第1の半導体チップと前記第2の半導体チップとの接続点に接続される出力端子をさらに備える。
According to this configuration, a more miniaturized semiconductor module can be realized.
(3) Preferably, the said housing | casing has a 2nd surface which forms a level | step difference between the said 1st surface of the said housing | casing. The at least one semiconductor chip includes a first semiconductor chip and a second semiconductor chip that are electrically connected in series. The semiconductor module further includes an output terminal disposed on the second surface and connected to a connection point between the first semiconductor chip and the second semiconductor chip inside the housing.

この構成によれば、第1および第2の端子と、出力端子との間の空間距離および沿面距離を大きくすることができる。したがって、第1および第2の端子と出力端子との間の電気的絶縁を確保することが容易になる。   According to this configuration, the spatial distance and creepage distance between the first and second terminals and the output terminal can be increased. Therefore, it becomes easy to ensure electrical insulation between the first and second terminals and the output terminal.

(4)好ましくは、前記筐体は、前記筐体の前記第1の面との間で段差を形成する第3の面をさらに有する。前記半導体モジュールは、前記第3の面に配置されるとともに、前記筐体の前記内部において前記少なくとも1つの半導体チップの入力電極に電気的に接続される入力端子をさらに備える。   (4) Preferably, the said housing | casing further has a 3rd surface which forms a level | step difference between the said 1st surface of the said housing | casing. The semiconductor module further includes an input terminal disposed on the third surface and electrically connected to an input electrode of the at least one semiconductor chip inside the housing.

この構成によれば、第1および第2の端子と、入力端子との間の空間距離および沿面距離を大きくすることができる。したがって、第1の端子と出力端子との間、および、第2の端子と出力端子との間での電気的絶縁を確保することが容易になる。なお、「入力端子」とは、たとえば信号を半導体チップに供給するための端子である。   According to this configuration, the spatial distance and creepage distance between the first and second terminals and the input terminal can be increased. Therefore, it becomes easy to ensure electrical insulation between the first terminal and the output terminal and between the second terminal and the output terminal. The “input terminal” is, for example, a terminal for supplying a signal to the semiconductor chip.

(5)好ましくは、前記半導体モジュールは、絶縁材によって形成されて、前記第1および第2の端子の間に配置された支持部材と、固定部材とを備える。前記固定部材は、互いに重ねられた第1の外部電極と前記第1の端子とを前記支持部材の表面に固定するとともに、互いに重ねられた第2の外部電極と前記第2の端子とを前記支持部材の表面に固定する。   (5) Preferably, the said semiconductor module is formed with the insulating material, and is provided with the supporting member arrange | positioned between the said 1st and 2nd terminal, and a fixing member. The fixing member fixes the first external electrode and the first terminal overlaid on each other to the surface of the support member, and connects the second external electrode and the second terminal overlaid on each other. Fix to the surface of the support member.

この構成によれば、第1の端子と第1の外部電極との間の電気的接続、および第2の端子と第2の外部電極との間の電気的接続を容易に達成することができる。固定部材は、たとえば支持部材に固定されるネジであってもよい。固定部材は、たとえばバネであってもよい。バネは、第1の外部電極と第1の端子とを支持部材の表面に固定させるための力、および、第2の外部電極と第2の端子とを支持部材の表面に固定させるための力を発生させることができる。なお、固定部材の数は少なくとも1つであればよい。   According to this configuration, the electrical connection between the first terminal and the first external electrode and the electrical connection between the second terminal and the second external electrode can be easily achieved. . The fixing member may be a screw fixed to the support member, for example. The fixing member may be a spring, for example. The spring is a force for fixing the first external electrode and the first terminal to the surface of the support member, and a force for fixing the second external electrode and the second terminal to the surface of the support member. Can be generated. The number of fixing members may be at least one.

(6)好ましくは、前記半導体モジュールは、前記筐体の前記第1の面に配置されて、前記第1および第2の端子を覆うカバー部材をさらに備える。前記第1の外部電極は、第1の導電板であり、前記第2の外部電極は、第2の導電板である。前記カバー部材は、前記第1の導電板を通すための第1のスリットと、前記第2の導電板を通すための第2のスリットとを有する第1の側面と、前記第1の側面に対向し、前記第1のスリットに対向した位置に形成された第3のスリットと、前記第2のスリットに対向した位置に形成された第4のスリットとを有する第2の側面とを有する。前記第1から第4のスリットは、前記筐体の前記第1の面に沿った短軸と、前記短軸に交差する長軸とを有する。   (6) Preferably, the semiconductor module further includes a cover member that is disposed on the first surface of the housing and covers the first and second terminals. The first external electrode is a first conductive plate, and the second external electrode is a second conductive plate. The cover member includes a first side having a first slit for passing the first conductive plate, a second slit for passing the second conductive plate, and a first side. A second side surface having a third slit formed at a position facing the first slit and a fourth slit formed at a position opposed to the second slit. The first to fourth slits have a short axis along the first surface of the housing and a long axis intersecting the short axis.

この構成によれば、筐体の第1の面の面積を縮小することができるので、半導体モジュールを小型化できる。第1の導電板および第2の導電板の主表面(広い幅を有する面)が筐体の第1の面と対向するように第1および第2の導電板を配置した場合には、筐体の第1の面の面積を大きくしなければならない。しかしながら、上記の構成によれば、第1の導電板および第2の導電板の主表面(幅の広い面)が筐体の第1の面と交差するように、第1の導電板および第2の導電板を配置することができる。これにより、筐体の第1の面の面積を縮小することができる。   According to this configuration, since the area of the first surface of the housing can be reduced, the semiconductor module can be reduced in size. When the first and second conductive plates are arranged so that the main surfaces (surfaces having a wide width) of the first conductive plate and the second conductive plate face the first surface of the housing, the housing The area of the first surface of the body must be increased. However, according to the above configuration, the first conductive plate and the second conductive plate are arranged such that the main surfaces (wide surfaces) of the first conductive plate and the second conductive plate intersect the first surface of the housing. Two conductive plates can be arranged. Thereby, the area of the 1st surface of a housing | casing can be reduced.

(7)好ましくは、前記半導体チップは、ワイドバンドギャップ半導体を含む。
この構成によれば、半導体チップの実装面積を削減することができるので半導体モジュールの小型化を実現することができる。ワイドバンドギャップ半導体を含む半導体素子は、たとえば同じ電流駆動能力を有するシリコン半導体素子に比べて、チップ面積を縮小することができる。したがって、半導体チップの実装面積を削減することができる。
(7) Preferably, the semiconductor chip includes a wide band gap semiconductor.
According to this configuration, since the mounting area of the semiconductor chip can be reduced, the semiconductor module can be reduced in size. A semiconductor element including a wide band gap semiconductor can reduce the chip area as compared with a silicon semiconductor element having the same current driving capability, for example. Therefore, the mounting area of the semiconductor chip can be reduced.

(8)好ましくは、前記少なくとも1つの半導体チップは、パワー半導体チップである。   (8) Preferably, the at least one semiconductor chip is a power semiconductor chip.

この構成によれば、パワー半導体モジュールの小型化を実現できる。
[本発明の実施形態の詳細]
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一または対応する要素には同一の符号を付して、それらについての詳細な説明は繰り返さない。
According to this configuration, the power semiconductor module can be reduced in size.
[Details of the embodiment of the present invention]
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description, the same or corresponding elements are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will not be repeated.

図面中に示したX軸、Y軸およびZ軸は、互いに直交する軸である。X軸およびY軸によって定まる平面を、XY平面と称する。XY平面は、本発明の実施の形態に係る半導体モジュールが設置される面として定義される。1つの例では、XY平面は水平面である。しかしながらXY平面は水平面に限定されない。たとえばXY平面は鉛直面であってもよい。   The X axis, the Y axis, and the Z axis shown in the drawings are axes orthogonal to each other. A plane defined by the X axis and the Y axis is referred to as an XY plane. The XY plane is defined as a surface on which the semiconductor module according to the embodiment of the present invention is installed. In one example, the XY plane is a horizontal plane. However, the XY plane is not limited to a horizontal plane. For example, the XY plane may be a vertical plane.

<実施の形態1>
図1は、本発明の第1の実施の形態に係る半導体モジュール101を概略的に示す平面図である。図2は、本発明の第1の実施の形態に係る半導体モジュール101の側面図である。図3は、図1のIII−III線に沿った、本発明の第1の実施の形態に係る半導体モジュール101の断面図である。図4は、本発明の第1の実施の形態に係る半導体モジュール101の内部を概略的に示した平面図である。図5は、本発明の第1の実施の形態に係る半導体モジュール101の分解斜視図である。なお、図4では、半導体モジュールの蓋体およびカバー部材が外された状態が示される。
<Embodiment 1>
FIG. 1 is a plan view schematically showing a semiconductor module 101 according to the first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a side view of the semiconductor module 101 according to the first embodiment of the present invention. FIG. 3 is a cross-sectional view of the semiconductor module 101 according to the first embodiment of the present invention taken along line III-III in FIG. FIG. 4 is a plan view schematically showing the inside of the semiconductor module 101 according to the first embodiment of the present invention. FIG. 5 is an exploded perspective view of the semiconductor module 101 according to the first embodiment of the present invention. FIG. 4 shows a state where the lid and cover member of the semiconductor module are removed.

図1〜図5を参照して、第1の実施の形態に係る半導体モジュール101は、たとえばインバータ回路等に適用されるパワー半導体モジュールである。半導体モジュール101は、半導体チップ1,2,3,4と、絶縁基板6と、ソース端子14a,15aと、ゲート端子14b,15bと、出力端子16と、外部導出端子21,22と、筐体10とを有する。   1 to 5, a semiconductor module 101 according to the first embodiment is a power semiconductor module applied to, for example, an inverter circuit. The semiconductor module 101 includes semiconductor chips 1, 2, 3, 4, an insulating substrate 6, source terminals 14 a and 15 a, gate terminals 14 b and 15 b, an output terminal 16, external lead-out terminals 21 and 22, a housing 10 and.

この実施の形態において、半導体チップ1〜4の各々は、ワイドバンドギャップ半導体を含む。ワイドギャップ半導体は、SiC,GaNあるいはダイヤモンドであり得る。   In this embodiment, each of the semiconductor chips 1 to 4 includes a wide band gap semiconductor. The wide gap semiconductor can be SiC, GaN or diamond.

ワイドバンドギャップ半導体素子は、シリコン半導体素子に比べて高耐圧、低オン抵抗、および高温環境での安定動作を特徴とする。半導体チップ1〜4の各々をワイドバンドギャップ半導体によって作製することにより、たとえば同じ電流駆動能力を有するシリコン半導体素子に比べて、チップ面積を縮小することができる。したがって、この実施の形態によれば、半導体チップの実装面積(絶縁基板6の面積)を削減することができる。これにより小型化された半導体パッケージを実現できる。   Wide bandgap semiconductor devices are characterized by high breakdown voltage, low on-resistance, and stable operation in high temperature environments as compared to silicon semiconductor devices. By fabricating each of the semiconductor chips 1 to 4 using a wide band gap semiconductor, the chip area can be reduced as compared with, for example, a silicon semiconductor element having the same current driving capability. Therefore, according to this embodiment, the mounting area of the semiconductor chip (area of the insulating substrate 6) can be reduced. As a result, a miniaturized semiconductor package can be realized.

一般にインバータ回路は、たとえばFET、IGBT等のスイッチング素子と、そのスイッチング素子に逆並列されたダイオードにより構成される。このダイオードは、「フリーホイールダイオード」とも呼ばれる。シリコン系の半導体素子によってインバータ回路を構成する場合、一般に、スイッチング素子とフリーホイールダイオードとは、別個の半導体チップに作製される。   In general, an inverter circuit includes a switching element such as an FET or an IGBT, and a diode that is antiparallel to the switching element. This diode is also called a “freewheel diode”. When an inverter circuit is configured by a silicon-based semiconductor element, generally, the switching element and the free wheel diode are manufactured on separate semiconductor chips.

この実施の形態では、半導体チップ1〜4の各々は、たとえばSiCによって作成されたパワー半導体チップである。1つの実施の形態において、半導体チップ1〜4の各々は、パワーMOSFETである。SiCによって形成されたMOSFETの場合、MOSFETに内蔵されるダイオードを、フリーホイールダイオードとして利用することができる。したがって、この実施の形態によれば、筐体10に収容される半導体チップの数を削減することができる。   In this embodiment, each of semiconductor chips 1 to 4 is a power semiconductor chip made of, for example, SiC. In one embodiment, each of the semiconductor chips 1 to 4 is a power MOSFET. In the case of a MOSFET formed of SiC, a diode built in the MOSFET can be used as a free wheel diode. Therefore, according to this embodiment, the number of semiconductor chips accommodated in the housing 10 can be reduced.

図3および図4に示されるように、絶縁基板6は、絶縁板7と、電極パターン8a,8b,8cと、電極パターン9とを含む。電極パターン8a〜8cは、絶縁板7の一方の主表面に配置される。電極パターン9は、絶縁板7の他方の主表面に配置される。   As shown in FIGS. 3 and 4, the insulating substrate 6 includes an insulating plate 7, electrode patterns 8 a, 8 b, 8 c, and an electrode pattern 9. The electrode patterns 8 a to 8 c are arranged on one main surface of the insulating plate 7. The electrode pattern 9 is disposed on the other main surface of the insulating plate 7.

半導体チップ1〜4の各々(MOSFET)は、ドレイン電極と、ソース電極と、ゲート電極とを有する。この実施の形態では、ドレイン電極は、半導体チップの裏面に形成される。ソース電極と、ゲート電極とは、半導体チップの表側の面に形成される。ゲート電極は、信号を受けるための入力電極に相当する。   Each of the semiconductor chips 1 to 4 (MOSFET) has a drain electrode, a source electrode, and a gate electrode. In this embodiment, the drain electrode is formed on the back surface of the semiconductor chip. The source electrode and the gate electrode are formed on the front surface of the semiconductor chip. The gate electrode corresponds to an input electrode for receiving a signal.

半導体チップ1,2の各々のドレイン電極(図示せず)は、はんだ等の導電材(図示せず)を介して電極パターン8aに電気的に接続される。半導体チップ1のゲート電極1bおよび半導体チップ2のゲート電極2bは、ワイヤによって、互いに接続される。さらに、半導体チップ1のゲート電極1bは、ワイヤによってゲート端子14bに接続される。   The drain electrodes (not shown) of the semiconductor chips 1 and 2 are electrically connected to the electrode pattern 8a via a conductive material (not shown) such as solder. The gate electrode 1b of the semiconductor chip 1 and the gate electrode 2b of the semiconductor chip 2 are connected to each other by a wire. Furthermore, the gate electrode 1b of the semiconductor chip 1 is connected to the gate terminal 14b by a wire.

半導体チップ1のソース電極1aおよび半導体チップ2のソース電極2aは、ワイヤによって、電極パターン8cに接続される。半導体チップ1のソース電極1aと半導体チップ2のソース電極2aとは、ワイヤによって、互いに接続される。さらに、半導体チップ1のソース電極1aは、ワイヤによって、ソース端子14aに接続される。   The source electrode 1a of the semiconductor chip 1 and the source electrode 2a of the semiconductor chip 2 are connected to the electrode pattern 8c by wires. The source electrode 1a of the semiconductor chip 1 and the source electrode 2a of the semiconductor chip 2 are connected to each other by a wire. Furthermore, the source electrode 1a of the semiconductor chip 1 is connected to the source terminal 14a by a wire.

同様に、半導体チップ3,4の各々のドレイン電極(図示せず)は、はんだ等の導電材(図示せず)を介して電極パターン8cに電気的に接続される。半導体チップ3のゲート電極3bおよび半導体チップ4のゲート電極4bは、ワイヤによって、互いに接続される。半導体チップ3のゲート電極3bは、ワイヤによってゲート電極15bに接続される。   Similarly, each drain electrode (not shown) of the semiconductor chips 3 and 4 is electrically connected to the electrode pattern 8c through a conductive material (not shown) such as solder. The gate electrode 3b of the semiconductor chip 3 and the gate electrode 4b of the semiconductor chip 4 are connected to each other by a wire. The gate electrode 3b of the semiconductor chip 3 is connected to the gate electrode 15b by a wire.

半導体チップ3のソース電極3aおよび半導体チップ4のソース電極4aは、ワイヤによって電極パターン8bに接続される。半導体チップ3のソース電極3aと半導体チップ4のソース電極3aとが、ワイヤによって互いに接続される。さらに、半導体チップ3のソース電極3aは、ワイヤによって、ソース端子15aに接続される。   The source electrode 3a of the semiconductor chip 3 and the source electrode 4a of the semiconductor chip 4 are connected to the electrode pattern 8b by wires. The source electrode 3a of the semiconductor chip 3 and the source electrode 3a of the semiconductor chip 4 are connected to each other by a wire. Furthermore, the source electrode 3a of the semiconductor chip 3 is connected to the source terminal 15a by a wire.

なお、図4に示す電極パターンは一例である。したがって電極パターンの形状および半導体チップ1〜4の配置が図4に示されるように限定されるものではない。   The electrode pattern shown in FIG. 4 is an example. Therefore, the shape of the electrode pattern and the arrangement of the semiconductor chips 1 to 4 are not limited as shown in FIG.

筐体10は、半導体チップ1〜4が搭載された絶縁基板6を収容する。図3に示されるように、筐体10は、ベース11と、枠体12と、蓋体31とを有する。   The housing 10 accommodates the insulating substrate 6 on which the semiconductor chips 1 to 4 are mounted. As illustrated in FIG. 3, the housing 10 includes a base 11, a frame body 12, and a lid body 31.

ベース11は、銅(Cu)あるいはアルミニウム(Al)等の金属を含む金属ベースであり得る。ベース11は、絶縁基板6の電極パターン9に電気的に接続される。ベース11は、半導体チップ1〜4が発生させた熱を筐体10の外部に放出するための放熱板として機能し得る。さらにベース11を、グラウンド電極として利用することもできる。   The base 11 may be a metal base including a metal such as copper (Cu) or aluminum (Al). The base 11 is electrically connected to the electrode pattern 9 of the insulating substrate 6. The base 11 can function as a heat radiating plate for releasing the heat generated by the semiconductor chips 1 to 4 to the outside of the housing 10. Furthermore, the base 11 can be used as a ground electrode.

枠体12は、絶縁体(たとえば樹脂)により形成される。枠体12は、ベース11を取り囲むように形成されて、筐体10の側壁を構成する。枠体12およびベース11は、半導体チップ1〜4が実装された絶縁基板6を収容する。絶縁基板6は、筐体10の内部において、封止樹脂28によって封止される。   The frame body 12 is formed of an insulator (for example, resin). The frame body 12 is formed so as to surround the base 11 and constitutes a side wall of the housing 10. The frame body 12 and the base 11 accommodate the insulating substrate 6 on which the semiconductor chips 1 to 4 are mounted. The insulating substrate 6 is sealed with a sealing resin 28 inside the housing 10.

枠体12は、蓋体31を支持するための支持部18a,18bを有する。ネジ穴41a,41bが支持部18aに形成されるとともに、ネジ穴41c,41dが支持部18bに形成される。ネジ40a〜40dが蓋体31に通されて、ネジ穴41a〜41dによってそれぞれ固定される。これにより蓋体31が枠体12に取り付けられて、蓋体31は筐体10の開口部20を閉じる。蓋体31の上面30は、筐体10の主表面(第1の面)の少なくとも一部を形成する。   The frame body 12 has support portions 18 a and 18 b for supporting the lid body 31. Screw holes 41a and 41b are formed in the support portion 18a, and screw holes 41c and 41d are formed in the support portion 18b. Screws 40a to 40d are passed through the lid 31 and fixed by screw holes 41a to 41d, respectively. Accordingly, the lid body 31 is attached to the frame body 12, and the lid body 31 closes the opening 20 of the housing 10. The upper surface 30 of the lid 31 forms at least a part of the main surface (first surface) of the housing 10.

外部導出端子21は、電極パターン8aに接続されるとともに、蓋体31の上面30(筐体10の第1の面)を通じて筐体10の内部から筐体10の外部へと引出される。同様に、外部導出端子22は、電極パターン8bに電気的に接続されるとともに、蓋体31の上面30を通じて筐体10の内部から筐体10の外部へと引出される。すなわち、外部導出端子21,22の各々は、筐体10の第1の面から突出する。   The external lead-out terminal 21 is connected to the electrode pattern 8 a and is drawn out from the inside of the housing 10 to the outside of the housing 10 through the upper surface 30 of the lid 31 (the first surface of the housing 10). Similarly, the external lead-out terminal 22 is electrically connected to the electrode pattern 8 b and is drawn from the inside of the housing 10 to the outside of the housing 10 through the upper surface 30 of the lid 31. That is, each of the external lead-out terminals 21 and 22 protrudes from the first surface of the housing 10.

さらに、筐体10の外部において、外部導出端子21の主表面の少なくとも一部は、外部導出端子22の主表面と対向する。この実施の形態では、X軸方向に沿って見た場合に、外部導出端子21の主表面21sと、外部導出端子22の主表面22sとのうちの一方の全体が、他方に含まれる。より具体的には、X軸方向に沿って見た場合に、外部導出端子21の主表面21sと、外部導出端子22の主表面22sとが重なり合う。   Further, at least a part of the main surface of the external lead-out terminal 21 faces the main surface of the external lead-out terminal 22 outside the housing 10. In this embodiment, when viewed along the X-axis direction, one whole of the main surface 21s of the external lead-out terminal 21 and the main surface 22s of the external lead-out terminal 22 is included in the other. More specifically, the main surface 21s of the external lead-out terminal 21 and the main surface 22s of the external lead-out terminal 22 overlap when viewed along the X-axis direction.

なお、「外部導出端子の主表面」とは外部導出端子の表面のうち、大きな面積を有する表面を意味する。外部導出端子が板状である場合には、比較的大きな面積を有する2つの表面が互いに対向して配置される。これら2つの表面の各々が「主表面」に対応する。また、「外部導出端子21の主表面の少なくとも一部が、外部導出端子22の主表面と対向する。」とは、「外部導出端子22の主表面の少なくとも一部が、外部導出端子21の主表面と対向する」ということと等価である。   The “main surface of the external lead-out terminal” means a surface having a large area among the surfaces of the external lead-out terminals. When the external lead-out terminal is plate-shaped, two surfaces having a relatively large area are arranged to face each other. Each of these two surfaces corresponds to a “main surface”. “At least a part of the main surface of the external lead-out terminal 21 faces the main surface of the external lead-out terminal 22” means “at least a part of the main surface of the external lead-out terminal 22 This is equivalent to “facing the main surface”.

筐体10は、第2の面12aと、第3の面12bとを有する。第2の面12aおよび第3の面12bの各々は、筐体10の主表面(蓋体31の上面30)との間で段差を形成する。   The housing 10 has a second surface 12a and a third surface 12b. Each of the second surface 12a and the third surface 12b forms a step with the main surface of the housing 10 (the upper surface 30 of the lid 31).

筐体10の第2の面12aに、出力端子16が配置される。出力端子16は筐体10の内部において、電極パターン8dに電気的に接続される。電極パターン8dは、ワイヤによって、電極パターン8cに接続される。一方、筐体10の第3の面12bに、ソース端子14a,15aおよびゲート端子14b,15bが配置される。   The output terminal 16 is disposed on the second surface 12 a of the housing 10. The output terminal 16 is electrically connected to the electrode pattern 8d inside the housing 10. The electrode pattern 8d is connected to the electrode pattern 8c by a wire. On the other hand, source terminals 14 a and 15 a and gate terminals 14 b and 15 b are arranged on the third surface 12 b of the housing 10.

半導体モジュール101は、支持部材25と、ネジ26と、カバー部材32とをさらに備える。   The semiconductor module 101 further includes a support member 25, a screw 26, and a cover member 32.

カバー部材32は、筐体10から露出した外部導出端子21,22の部分を覆う。カバー部材32は、蓋体31に形成された開口部31a,31b,31c,31dに挿入されて蓋体31に固定される。なお、カバー部材32は、カバー部材32が蓋体31から抜けることを防ぐための構成を備えていることが好ましい。   The cover member 32 covers the portions of the external lead-out terminals 21 and 22 exposed from the housing 10. The cover member 32 is inserted into openings 31 a, 31 b, 31 c, 31 d formed in the lid body 31 and fixed to the lid body 31. The cover member 32 preferably has a configuration for preventing the cover member 32 from coming off the lid 31.

支持部材25は、絶縁材(たとえば樹脂)によって形成される。たとえば支持部材25はカバー部材32とは別個に設けられる。支持部材25は、カバー部材32の内部においてカバー部材32と一体化されてもよい。   The support member 25 is formed of an insulating material (for example, resin). For example, the support member 25 is provided separately from the cover member 32. The support member 25 may be integrated with the cover member 32 inside the cover member 32.

支持部材25は、外部導出端子21と、外部導出端子22との間に配置される。ネジ26は、カバー部材32の開口部35、バスバー51の開口部51a(図5参照)および外部導出端子21の開口部21a(図5参照)に通されて支持部材25に形成されたネジ穴によって固定される。ネジ26を締めることによって、外部導出端子21とバスバー51とがともに支持部材25の一方の表面に押し付けられる。したがって、外部導出端子21とバスバー51とは、互いに重ねられた状態で支持部材25の一方の表面に固定される。さらに、支持部材25の他方(反対側)の表面が外部導出端子22を押す。従って外部導出端子22がバスバー52に押し付けられる。つまり、外部導出端子22とバスバー52とは、互いに重ねられた状態で支持部材25の他方(反対側)の表面に固定される。これにより、外部導出端子21とバスバー51との間の電気的接続、および外部導出端子22とバスバー52との間の電気的接続を容易にかつ同時に達成することができる。   The support member 25 is disposed between the external lead-out terminal 21 and the external lead-out terminal 22. The screw 26 passes through the opening 35 of the cover member 32, the opening 51a (see FIG. 5) of the bus bar 51, and the opening 21a (see FIG. 5) of the external lead-out terminal 21, and is formed in the support member 25. Fixed by. By tightening the screw 26, the external lead-out terminal 21 and the bus bar 51 are both pressed against one surface of the support member 25. Therefore, the external lead-out terminal 21 and the bus bar 51 are fixed to one surface of the support member 25 in a state where they are overlapped with each other. Further, the other (opposite) surface of the support member 25 pushes the external lead-out terminal 22. Accordingly, the external lead-out terminal 22 is pressed against the bus bar 52. That is, the external lead-out terminal 22 and the bus bar 52 are fixed to the other (opposite side) surface of the support member 25 in a state where they overlap each other. Thereby, the electrical connection between the external lead-out terminal 21 and the bus bar 51 and the electrical connection between the external lead-out terminal 22 and the bus bar 52 can be easily and simultaneously achieved.

この実施の形態では、バスバー51と支持部材25との間に外部導出端子21が配置される。しかし、バスバー51が外部導出端子21と支持部材25との間に配置されてもよい。同じく、バスバー52が外部導出端子22と支持部材25との間に配置されてもよい。   In this embodiment, the external lead-out terminal 21 is disposed between the bus bar 51 and the support member 25. However, the bus bar 51 may be disposed between the external lead-out terminal 21 and the support member 25. Similarly, the bus bar 52 may be disposed between the external lead-out terminal 22 and the support member 25.

図2および図5に示すように、カバー部材32は、第1の側面33と、第2の側面34とを有する。第1の側面33と、第2の側面34とは対向する。   As shown in FIGS. 2 and 5, the cover member 32 has a first side surface 33 and a second side surface 34. The first side surface 33 and the second side surface 34 face each other.

第1の側面33は、バスバー51を通すためのスリット33aと、バスバー52を通すためのスリット33bとを有する。第2の側面34は、バスバー51を通すためのスリット34aと、バスバー52を通すためのスリット34bとを有する。スリット34a,34bは、第2の側面34において、スリット33a,33bにそれぞれ対向する位置に形成される。   The first side surface 33 includes a slit 33 a for passing the bus bar 51 and a slit 33 b for passing the bus bar 52. The second side surface 34 has a slit 34 a for passing the bus bar 51 and a slit 34 b for passing the bus bar 52. The slits 34a and 34b are formed on the second side surface 34 at positions facing the slits 33a and 33b, respectively.

スリット33a,33b,34a,34bは、長軸および短軸を有する。各スリットの短軸は、筐体10の第1の面に沿っている。一方、スリットの長軸は、各スリットの短軸に交差する。たとえば各スリットの長軸は、Z軸に沿っている。一方、各スリットの短軸はX軸に沿っている。したがって、バスバー51,52は、その主表面(広い面積を有する面)が、蓋体31の上面30と交差するようにカバー部材32を通される。   The slits 33a, 33b, 34a, 34b have a major axis and a minor axis. The short axis of each slit is along the first surface of the housing 10. On the other hand, the major axis of the slit intersects the minor axis of each slit. For example, the major axis of each slit is along the Z axis. On the other hand, the short axis of each slit is along the X axis. Therefore, the bus bars 51 and 52 are passed through the cover member 32 so that the main surfaces (surfaces having a large area) intersect the upper surface 30 of the lid 31.

蓋体31の上面30(筐体10の主表面)に沿ってバスバー51,52が並ぶ場合には、筐体10の主表面の面積を大きくしなければならない。この実施の形態によれば、バスバー51,52の主表面は、蓋体31の上面30と交差する方向に平行である。言い換えると、バスバー51,52の厚み方向が筐体10の第1の面(蓋体31の上面30)に平行な方向になる。バスバー51,52の各々は導電板であるので、その厚み方向は小さい。これにより、筐体10の主表面の面積を縮小することができる。したがって、小型化された半導体モジュールを実現できる。   When the bus bars 51 and 52 are arranged along the upper surface 30 of the lid 31 (the main surface of the housing 10), the area of the main surface of the housing 10 must be increased. According to this embodiment, the main surfaces of the bus bars 51 and 52 are parallel to the direction intersecting the upper surface 30 of the lid 31. In other words, the thickness direction of the bus bars 51 and 52 is parallel to the first surface of the housing 10 (the upper surface 30 of the lid 31). Since each of the bus bars 51 and 52 is a conductive plate, its thickness direction is small. Thereby, the area of the main surface of the housing | casing 10 can be reduced. Therefore, a miniaturized semiconductor module can be realized.

図6は、本発明の第1の実施の形態に係る半導体モジュール101の等価回路図である。図6を参照して、半導体モジュール101は、MOSトランジスタM1,M2と、ダイオードD1,D2と、ソース端子14a,15aと、ゲート端子14b,15bと、外部導出端子21,22と、出力端子16とを有する。   FIG. 6 is an equivalent circuit diagram of the semiconductor module 101 according to the first embodiment of the present invention. 6, semiconductor module 101 includes MOS transistors M1 and M2, diodes D1 and D2, source terminals 14a and 15a, gate terminals 14b and 15b, external lead terminals 21 and 22, and output terminal 16. And have.

MOSトランジスタM1およびダイオードD1は、図4に示す半導体チップ1,2の等価的表現である。半導体チップ1,2の各々は、MOSトランジスタと、そのMOSトランジスタに内蔵されるダイオードとを有する。図4に示されるように、半導体チップ1,2は電気的に並列に接続される。したがって、MOSトランジスタM1は、並列に接続された2つのMOSトランジスタを表している。ダイオードD1は、2つのMOSトランジスタにそれぞれ内蔵されるダイオードを表している。   MOS transistor M1 and diode D1 are equivalent expressions of semiconductor chips 1 and 2 shown in FIG. Each of the semiconductor chips 1 and 2 has a MOS transistor and a diode built in the MOS transistor. As shown in FIG. 4, the semiconductor chips 1 and 2 are electrically connected in parallel. Therefore, the MOS transistor M1 represents two MOS transistors connected in parallel. The diode D1 represents a diode built in each of the two MOS transistors.

MOSトランジスタM2およびダイオードD2は、図4に示す半導体チップ3,4の等価的表現である。半導体チップ3,4の構成は半導体チップ1,2の構成と同じであるので以後の説明は繰り返さない。   MOS transistor M2 and diode D2 are equivalent expressions of semiconductor chips 3 and 4 shown in FIG. Since the configuration of semiconductor chips 3 and 4 is the same as that of semiconductor chips 1 and 2, the following description will not be repeated.

MOSトランジスタM1,M2は、外部導出端子21,22の間に電気的に直列に接続される。外部導出端子21は、MOSトランジスタM1のドレイン電極に電気的に接続される。外部導出端子22は、MOSトランジスタM2のソース電極に電気的に接続される。外部導出端子21,22は、それぞれ正極および負極に相当する。   The MOS transistors M1 and M2 are electrically connected in series between the external lead-out terminals 21 and 22. The external lead-out terminal 21 is electrically connected to the drain electrode of the MOS transistor M1. The external lead-out terminal 22 is electrically connected to the source electrode of the MOS transistor M2. External lead-out terminals 21 and 22 correspond to a positive electrode and a negative electrode, respectively.

出力端子16はMOSトランジスタM1,M2の接続点に接続される。なおMOSトランジスタM1,M2の接続点とは、図4に示される電極パターン8cに相当する。   The output terminal 16 is connected to a connection point between the MOS transistors M1 and M2. The connection point of the MOS transistors M1 and M2 corresponds to the electrode pattern 8c shown in FIG.

さらに、ソース端子14a,15aは、MOSトランジスタM1のソース電極およびMOSトランジスタM2のソース電極にそれぞれ接続される。ゲート端子14b,15bは、MOSトランジスタM1のゲート電極およびMOSトランジスタM2のゲート電極にそれぞれ接続される。   Further, the source terminals 14a and 15a are connected to the source electrode of the MOS transistor M1 and the source electrode of the MOS transistor M2, respectively. Gate terminals 14b and 15b are connected to the gate electrode of MOS transistor M1 and the gate electrode of MOS transistor M2, respectively.

半導体チップ1,3(または半導体チップ2,4)のみによって図6に示す回路を構成することも可能である。また、半導体モジュール101に含まれる回路(図6に示す回路)の数が複数でもよい。たとえば図6に示す回路の数が2つであれば、半導体モジュール101は単相インバータ回路を実現することができる。たとえば図6に示す回路の数が3つであれば、半導体モジュール101は三相インバータ回路を実現することができる。   It is also possible to configure the circuit shown in FIG. 6 with only the semiconductor chips 1 and 3 (or the semiconductor chips 2 and 4). Further, the number of circuits (circuits shown in FIG. 6) included in the semiconductor module 101 may be plural. For example, if the number of circuits shown in FIG. 6 is two, the semiconductor module 101 can realize a single-phase inverter circuit. For example, if the number of circuits shown in FIG. 6 is three, the semiconductor module 101 can realize a three-phase inverter circuit.

図7は、本発明の第1の実施の形態による効果を説明するための図である。図7を参照して、半導体モジュール201は、外部導出端子221,222と、出力端子216と、入力端子214とを有する。外部導出端子221,222と、出力端子216と、入力端子214とは、それぞれ、本発明の第1の実施の形態に係る半導体モジュールの外部導出端子21,22と、出力端子16と、ゲート端子14bとに対応する。   FIG. 7 is a diagram for explaining the effect of the first embodiment of the present invention. With reference to FIG. 7, the semiconductor module 201 has external lead-out terminals 221 and 222, an output terminal 216, and an input terminal 214. The external lead-out terminals 221, 222, the output terminal 216, and the input terminal 214 are the external lead-out terminals 21, 22, the output terminal 16, and the gate terminal of the semiconductor module according to the first embodiment of the present invention, respectively. 14b.

半導体モジュール201では、外部導出端子221,222と、出力端子216とが平面的に配置される。外部導出端子221,222と、出力端子216とがX軸に沿って筐体210の主表面に並べられる。あるいは、外部導出端子221,222と、出力端子216とが筐体210の主表面に並べられる。   In the semiconductor module 201, the external lead-out terminals 221 and 222 and the output terminal 216 are arranged in a plane. External lead-out terminals 221 and 222 and output terminal 216 are arranged on the main surface of casing 210 along the X axis. Alternatively, the external lead terminals 221 and 222 and the output terminal 216 are arranged on the main surface of the casing 210.

半導体モジュール201の筐体210の主表面は、外部導出端子221,222の各々に外部電極(たとえばバスバー)を接続するためのスペースを確保するだけの面積を有する必要がある。したがって、半導体チップの面積の縮小、あるいは半導体チップの数の削減によって、半導体チップの実装面積(絶縁基板6の面積)の縮小が可能であっても、半導体モジュール201の場合には、筐体210のサイズを小さくすることが難しい。   The main surface of the casing 210 of the semiconductor module 201 needs to have an area that secures a space for connecting an external electrode (for example, a bus bar) to each of the external lead-out terminals 221 and 222. Accordingly, even if the semiconductor chip mounting area (the area of the insulating substrate 6) can be reduced by reducing the area of the semiconductor chip or the number of semiconductor chips, in the case of the semiconductor module 201, the housing 210 is not provided. It is difficult to reduce the size.

一方、本発明の第1の実施の形態によれば、外部導出端子21,22は、筐体の第1の面(蓋体31の上面30)から突出している。さらに、筐体10の外部において外部導出端子21と外部導出端子22との一方の主表面の少なくとも一部が、外部導出端子21と外部導出端子22との他方の主表面に対向する。これにより外部導出端子21,22を配置するために必要な筐体10の表面の面積を小さくすることができる。したがって、本発明の第1の実施の形態によれば、半導体モジュールの小型化を実現することができる。   On the other hand, according to the first embodiment of the present invention, the external lead-out terminals 21 and 22 protrude from the first surface of the housing (the upper surface 30 of the lid 31). Furthermore, at least a part of one main surface of the external lead-out terminal 21 and the external lead-out terminal 22 is opposed to the other main surface of the external lead-out terminal 21 and the external lead-out terminal 22 outside the housing 10. Thereby, the area of the surface of the housing | casing 10 required in order to arrange | position the external derivation | leading-out terminals 21 and 22 can be made small. Therefore, according to the first embodiment of the present invention, it is possible to reduce the size of the semiconductor module.

さらに本発明の第1の実施の形態によれば、蓋体31(図示せず)の上面30と、筐体10の第2の面12aとの間に段差を設ける。これにより、外部導出端子21,22と、出力端子16との間で空間距離および沿面距離を確保できる。したがって、外部導出端子21,22と出力端子16との間の絶縁性能を確保することができる。   Furthermore, according to the first embodiment of the present invention, a step is provided between the upper surface 30 of the lid 31 (not shown) and the second surface 12a of the housing 10. Thereby, a spatial distance and a creepage distance can be secured between the external lead-out terminals 21 and 22 and the output terminal 16. Therefore, the insulation performance between the external lead-out terminals 21 and 22 and the output terminal 16 can be ensured.

<実施の形態2>
図8は、本発明の第2の実施の形態に係る半導体モジュール102を概略的に示す平面図である。図9は、本発明の第2の実施の形態に係る半導体モジュール102の側面図である。図10は、図8のX−X線に沿った、本発明の第2の実施の形態に係る半導体モジュール102の断面図である。図11は、本発明の第2の実施の形態に係る半導体モジュール102の分解斜視図である。
<Embodiment 2>
FIG. 8 is a plan view schematically showing a semiconductor module 102 according to the second embodiment of the present invention. FIG. 9 is a side view of the semiconductor module 102 according to the second embodiment of the present invention. FIG. 10 is a cross-sectional view of the semiconductor module 102 according to the second embodiment of the present invention taken along line XX of FIG. FIG. 11 is an exploded perspective view of the semiconductor module 102 according to the second embodiment of the present invention.

図8〜図11を参照して、本発明の第2の実施の形態に係る半導体モジュール102は、ネジ27が追加される点において第1の実施の形態に係る半導体モジュール101と異なる。ネジ27は、カバー部材32の開口部36、バスバー52の開口部52a(図11参照)および外部導出端子22の開口部22a(図11参照)に通されて支持部材25に形成されたネジ穴によって固定される。   8 to 11, the semiconductor module 102 according to the second embodiment of the present invention is different from the semiconductor module 101 according to the first embodiment in that a screw 27 is added. The screw 27 passes through the opening 36 of the cover member 32, the opening 52a of the bus bar 52 (see FIG. 11), and the opening 22a of the external lead-out terminal 22 (see FIG. 11). Fixed by.

ネジ27を締めることによって、外部導出端子22とバスバー52とがともに支持部材25の表面に押し付けられる。したがって、第1の実施の形態と同じく、外部導出端子22とバスバー52との間の電気的接続を容易に達成することができる。   By tightening the screw 27, both the external lead-out terminal 22 and the bus bar 52 are pressed against the surface of the support member 25. Therefore, as in the first embodiment, electrical connection between the external lead-out terminal 22 and the bus bar 52 can be easily achieved.

なお、半導体モジュール102の他の部分の構成は、半導体モジュール101の対応する部分の構成と同様であるので以後の説明は繰り返さない。したがって本発明の第2の実施の形態によれば、本発明の第1の実施の形態と同じく、小型化された半導体モジュールを実現することができる。   Since the configuration of other parts of the semiconductor module 102 is the same as the configuration of the corresponding part of the semiconductor module 101, the following description will not be repeated. Therefore, according to the second embodiment of the present invention, a miniaturized semiconductor module can be realized as in the first embodiment of the present invention.

<実施の形態3>
図12は、本発明の第3の実施の形態に係る半導体モジュール103の上面図である。図13は、図12に示すXIII−XIII線に沿った半導体モジュール103の断面図である。図12および図13を参照して、枠体12には、出力端子16を配置するための段差は形成されない。すなわち蓋体31の上面30と、筐体10の第2の面12aと、筐体10の第3の面12bとは同一の平面に含まれる。
<Embodiment 3>
FIG. 12 is a top view of the semiconductor module 103 according to the third embodiment of the present invention. FIG. 13 is a cross-sectional view of the semiconductor module 103 taken along line XIII-XIII shown in FIG. With reference to FIGS. 12 and 13, the frame 12 is not formed with a step for arranging the output terminal 16. That is, the upper surface 30 of the lid 31, the second surface 12 a of the housing 10, and the third surface 12 b of the housing 10 are included in the same plane.

なお、半導体モジュール103の他の部分の構成は第1の実施の形態に係る半導体モジュール101の対応する部分の構成と同様である。したがって本発明の第3の実施の形態によれば、本発明の第1および第2の実施の形態と同じく、小型化された半導体モジュールを実現することができる。   The configuration of other parts of the semiconductor module 103 is the same as the configuration of the corresponding part of the semiconductor module 101 according to the first embodiment. Therefore, according to the third embodiment of the present invention, as in the first and second embodiments of the present invention, a miniaturized semiconductor module can be realized.

<実施の形態4>
図14は、本発明の第4の実施の形態に係る半導体モジュール104の上面図である。図15は、図14に示すXV−XV線に沿った半導体モジュール104の断面図である。図14および図15を参照して、第4の実施の形態では、出力端子16の3つの辺が枠体12の面と対向する点において第1の実施の形態に係る半導体モジュール101と異なる。
<Embodiment 4>
FIG. 14 is a top view of a semiconductor module 104 according to the fourth embodiment of the present invention. FIG. 15 is a cross-sectional view of the semiconductor module 104 taken along line XV-XV shown in FIG. Referring to FIGS. 14 and 15, the fourth embodiment differs from semiconductor module 101 according to the first embodiment in that the three sides of output terminal 16 face the surface of frame body 12.

半導体モジュール104の他の部分の構成は、半導体モジュール101の対応する部分の構成と同様であるので以後の説明を繰り返さない。本発明の第4の実施の形態によれば、本発明の第1〜第3の実施の形態と同じく、小型化された半導体モジュールを実現することができる。   Since the configuration of other parts of the semiconductor module 104 is the same as the configuration of the corresponding part of the semiconductor module 101, the following description will not be repeated. According to the fourth embodiment of the present invention, as in the first to third embodiments of the present invention, a miniaturized semiconductor module can be realized.

<実施の形態5>
図16は、本発明の第5の実施の形態に係る半導体モジュール105の上面図である。図17は、図16に示すXVII−XVII線に沿った半導体モジュール105の断面図である。図16および図17を参照して、半導体モジュール105は、ネジ26に代えて板バネ29を有する点で、第1の実施の形態に係る半導体モジュール101と異なる。
<Embodiment 5>
FIG. 16 is a top view of a semiconductor module 105 according to the fifth embodiment of the present invention. FIG. 17 is a cross-sectional view of the semiconductor module 105 taken along the line XVII-XVII shown in FIG. With reference to FIGS. 16 and 17, the semiconductor module 105 is different from the semiconductor module 101 according to the first embodiment in that a plate spring 29 is provided instead of the screw 26.

板バネ29の一方側は、カバー部材32の内表面に固定されている。バスバー51をカバー部材32に挿入すると、バスバー51によって板バネ29が押される。板バネ29の反発力によって、バスバー51を外部導出端子21に押し付ける力が発生する。これにより、バスバー51と外部導出端子21とは互いに重ねられた状態で支持部材25の一方の表面に固定されるので、バスバー51を外部導出端子21に確実に接触させることができる。   One side of the leaf spring 29 is fixed to the inner surface of the cover member 32. When the bus bar 51 is inserted into the cover member 32, the leaf spring 29 is pushed by the bus bar 51. The repulsive force of the leaf spring 29 generates a force that presses the bus bar 51 against the external lead-out terminal 21. As a result, the bus bar 51 and the external lead-out terminal 21 are fixed to one surface of the support member 25 while being overlapped with each other, so that the bus bar 51 can be brought into contact with the external lead-out terminal 21 with certainty.

さらに、板バネ29の反発力によって、支持部材25の表面が外部導出端子22をバスバー52に押し付ける。これにより、バスバー52と外部導出端子22とは互いに重ねられた状態で支持部材25の他方の表面に固定されるので、バスバー52を外部導出端子22に確実に接触させることができる。したがって第1の実施の形態と同様に、外部導出端子21とバスバー51との間の電気的接続、および外部導出端子22とバスバー52との間の電気的接続を容易にかつ同時に達成することができる。   Further, due to the repulsive force of the leaf spring 29, the surface of the support member 25 presses the external lead-out terminal 22 against the bus bar 52. As a result, the bus bar 52 and the external lead-out terminal 22 are fixed to the other surface of the support member 25 in a state of being overlapped with each other, so that the bus bar 52 can be reliably brought into contact with the external lead-out terminal 22. Therefore, as in the first embodiment, electrical connection between the external lead-out terminal 21 and the bus bar 51 and electrical connection between the external lead-out terminal 22 and the bus bar 52 can be easily and simultaneously achieved. it can.

なお、バスバー51と外部導出端子21とを支持部材25の表面に固定させるための力、および、バスバー52と外部導出端子22とを支持部材25の表面に固定させるための力を発生させるための部材であれば、板バネ29に限定されず適用可能である。たとえば板バネ29に代えてコイルばねを用いてもよい。   Note that a force for fixing the bus bar 51 and the external lead-out terminal 21 to the surface of the support member 25 and a force for fixing the bus bar 52 and the external lead-out terminal 22 to the surface of the support member 25 are generated. Any member can be used without being limited to the leaf spring 29. For example, a coil spring may be used instead of the leaf spring 29.

半導体モジュール105の他の部分の構成は、半導体モジュール101の対応する部分の構成と同様であるので以後の説明を繰り返さない。本発明の第5の実施の形態によれば、本発明の第1〜第4の実施の形態と同じく、小型化された半導体モジュールを実現することができる。   Since the configuration of the other part of semiconductor module 105 is the same as the configuration of the corresponding part of semiconductor module 101, the following description will not be repeated. According to the fifth embodiment of the present invention, as with the first to fourth embodiments of the present invention, a miniaturized semiconductor module can be realized.

なお、上記の各実施の形態において、外部導出端子21と外部導出端子22とは筐体10の外部において互いに重なり合う。すなわち、筐体10の外部において、外部導出端子21と外部導出端子22とはX軸方向の位置が異なる一方で、Y軸方向の位置は同じである。しかしながら、外部導出端子21の主表面と外部導出端子22の主表面とが対向するのであれば、外部導出端子21と外部導出端子22との間の配置の関係は、このように限定されるものではない。   In each of the above embodiments, the external lead-out terminal 21 and the external lead-out terminal 22 overlap each other outside the housing 10. That is, outside the housing 10, the external lead-out terminal 21 and the external lead-out terminal 22 have different positions in the X-axis direction, while the positions in the Y-axis direction are the same. However, if the main surface of the external lead-out terminal 21 and the main surface of the external lead-out terminal 22 face each other, the arrangement relationship between the external lead-out terminal 21 and the external lead-out terminal 22 is limited in this way. is not.

図18は、外部導出端子21と外部導出端子22との配置の別の例を説明した図である。たとえば図18(A)に示されるように、外部導出端子21の主表面と外部導出端子22の主表面とは、同じ大きさを有するもののY軸方向に互いにずれていてもよい。あるいは図18(B)に示されるように、外部導出端子22の主表面が外部導出端子21の主表面よりも大きくてもよい。この場合、外部導出端子21の主表面の全体が外部導出端子22の主表面に重なっている。逆に、外部導出端子21の主表面が外部導出端子22の主表面よりも大きくてもよい。   FIG. 18 is a diagram illustrating another example of the arrangement of the external lead-out terminals 21 and the external lead-out terminals 22. For example, as shown in FIG. 18A, the main surface of the external lead-out terminal 21 and the main surface of the external lead-out terminal 22 may have the same size but may be shifted from each other in the Y-axis direction. Alternatively, as shown in FIG. 18B, the main surface of the external lead-out terminal 22 may be larger than the main surface of the external lead-out terminal 21. In this case, the entire main surface of the external lead-out terminal 21 overlaps the main surface of the external lead-out terminal 22. Conversely, the main surface of the external lead-out terminal 21 may be larger than the main surface of the external lead-out terminal 22.

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものでないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。   The embodiment disclosed this time must be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.

1〜4 半導体チップ、1a,2a,3a,4a ソース電極、1b,2b,3b,4b ゲート電極、6 絶縁基板、7 絶縁板、8a〜8d,9 電極パターン、10,210 筐体、11 ベース、12 枠体、12a 第2の面、12b 第3の面、14a,15a ソース端子、14b,15b ゲート端子、16,216 出力端子、18a,18b 支持部、20,21a,22a,31a〜31d,35,36,51a,52a 開口部、21,22,221,222 外部導出端子、21s,22s 主表面、25 支持部材、26,27,40a〜40d ネジ、28 封止樹脂、29 板バネ、30 上面、31 蓋体、32 カバー部材、33 第1の側面、33a,34a,33b,34b スリット、34 第2の側面、41a〜41d ネジ穴、51,52 バスバー、101〜105,201 半導体モジュール、214 入力端子、D1,D2 ダイオード、M1,M2 MOSトランジスタ。   1-4 semiconductor chip, 1a, 2a, 3a, 4a source electrode, 1b, 2b, 3b, 4b gate electrode, 6 insulating substrate, 7 insulating plate, 8a-8d, 9 electrode pattern 10, 210 housing, 11 base , 12 Frame, 12a 2nd surface, 12b 3rd surface, 14a, 15a Source terminal, 14b, 15b Gate terminal, 16, 216 Output terminal, 18a, 18b Support part, 20, 21a, 22a, 31a-31d , 35, 36, 51a, 52a opening, 21, 22, 221, 222 external lead terminal, 21s, 22s main surface, 25 support member, 26, 27, 40a-40d screw, 28 sealing resin, 29 leaf spring, 30 upper surface, 31 lid, 32 cover member, 33 first side surface, 33a, 34a, 33b, 34b slit, 34 second side surface, 41a- 1d screw holes 51 and 52 busbar, 101~105,201 semiconductor module, 214 an input terminal, D1, D2 diode, M1, M2 MOS transistor.

Claims (6)

少なくとも1つの半導体チップと、
前記少なくとも1つの半導体チップを搭載する基板と、
前記基板を収容する筐体と、
各々が、前記少なくとも1つの半導体チップに電気的に接続され、前記筐体の第1の面から突出する第1および第2の端子とを備え、
前記筐体の外部において、前記第1の端子の主表面の少なくとも一部は、前記第2の端子の主表面と対向し、
絶縁材によって形成されて、前記第1および第2の端子の間に配置された支持部材と、
固定部材とをさらに備え、
前記固定部材は、互いに重ねられた第1の外部電極と前記第1の端子とを前記支持部材の表面に固定するとともに、互いに重ねられた第2の外部電極と前記第2の端子とを前記支持部材の表面に固定し、
前記筐体の前記第1の面に配置されて、前記第1および第2の端子を覆うカバー部材をさらに備え、
前記第1の外部電極は、第1の導電板であり、
前記第2の外部電極は、第2の導電板であり、
前記カバー部材は、
前記第1の導電板を通すための第1のスリットと、前記第2の導電板を通すための第2のスリットとを有する第1の側面と、
前記第1の側面に対向し、前記第1のスリットに対向した位置に形成された第3のスリットと、前記第2のスリットに対向した位置に形成された第4のスリットとを有する第2の側面とを有し、
前記第1から第4のスリットは、前記筐体の前記第1の面に沿った短軸と、前記短軸に交差する長軸とを有する、半導体モジュール。
At least one semiconductor chip;
A substrate on which the at least one semiconductor chip is mounted;
A housing for housing the substrate;
Each including first and second terminals electrically connected to the at least one semiconductor chip and projecting from a first surface of the housing;
Outside the housing, at least a part of the main surface of the first terminal faces the main surface of the second terminal ;
A support member formed of an insulating material and disposed between the first and second terminals;
A fixing member,
The fixing member fixes the first external electrode and the first terminal overlaid on each other to the surface of the support member, and connects the second external electrode and the second terminal overlaid on each other. Fixed to the surface of the support member,
A cover member disposed on the first surface of the housing and covering the first and second terminals;
The first external electrode is a first conductive plate;
The second external electrode is a second conductive plate;
The cover member is
A first side surface having a first slit for passing the first conductive plate and a second slit for passing the second conductive plate;
A second slit having a third slit formed at a position facing the first side surface and facing the first slit, and a fourth slit formed at a position facing the second slit. And have side
The first to fourth slits have a short axis along the first surface of the housing and a long axis that intersects the short axis .
前記筐体の外部において、前記第1の端子と前記第2の端子とのうちの一方の主表面の全体が、前記第1の端子と前記第2の端子とのうちの他方の主表面に対向する、請求項1に記載の半導体モジュール。   Outside the casing, the entire main surface of one of the first terminal and the second terminal is on the other main surface of the first terminal and the second terminal. The semiconductor module according to claim 1, which faces each other. 前記筐体は、前記筐体の前記第1の面との間で段差を形成する第2の面を有し、
前記少なくとも1つの半導体チップは、電気的に直列に接続された、第1の半導体チップおよび第2の半導体チップを含み、
前記半導体モジュールは、
前記第2の面に配置されるとともに、前記筐体の内部において前記第1の半導体チップと前記第2の半導体チップとの接続点に接続される出力端子をさらに備える、請求項1または請求項2に記載の半導体モジュール。
The housing has a second surface that forms a step with the first surface of the housing;
The at least one semiconductor chip includes a first semiconductor chip and a second semiconductor chip electrically connected in series;
The semiconductor module is
While being disposed on the second surface, further comprising an output terminal which in the interior of the housing is connected to a connection point between the first semiconductor chip and the second semiconductor chip, according to claim 1 or claim 2. The semiconductor module according to 2.
前記筐体は、
前記筐体の前記第1の面との間で段差を形成する第3の面をさらに有し、
前記半導体モジュールは、
前記第3の面に配置されるとともに、前記筐体の前記内部において前記少なくとも1つの半導体チップの入力電極に電気的に接続される入力端子をさらに備える、請求項3に記載の半導体モジュール。
The housing is
A third surface that forms a step with the first surface of the housing;
The semiconductor module is
4. The semiconductor module according to claim 3, further comprising an input terminal disposed on the third surface and electrically connected to an input electrode of the at least one semiconductor chip inside the housing. 5.
前記少なくとも1つの半導体チップは、ワイドバンドギャップ半導体を含む、請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の半導体モジュール。 The semiconductor module according to claim 1, wherein the at least one semiconductor chip includes a wide band gap semiconductor. 前記少なくとも1つの半導体チップは、パワー半導体チップである、請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の半導体モジュール。 The semiconductor module according to claim 1, wherein the at least one semiconductor chip is a power semiconductor chip.
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