JP7491188B2 - 電気機器 - Google Patents

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Description

本明細書に記載の開示は、電気機器に関するものである。
特許文献１には複数の端子部と複数の端子部それぞれを封止する封止樹脂を備える電気機器が記載されている。
特開２０１８－１３７３１５号公報
複数の端子部それぞれの一部が封止樹脂から露出している。複数の端子部の封止樹脂に封止された部位の最短離間距離と、複数の端子部の封止樹脂から露出した部位の最短離間距離とが同等になっている。そのために封止樹脂の体格が増大しやすくなっている。電気機器が大型化する虞がある。
そこで本開示の目的は、体格の増大が抑制された電気機器を提供することである。
本開示の一態様による電気機器は、
半導体素子（３０）と、
半導体素子に接続され、少なくとも一部が第１方向に延びる複数の導電部（１１０，１２０）と、
半導体素子および複数の導電部の一部を被覆する被覆樹脂（２０）と、を有し、
複数の導電部それぞれは、被覆樹脂に被覆される被覆部（１１６，１２５）と、被覆樹脂から露出される露出部（１１７，１２６）と、を有し、
複数の導電部は第１方向とは異なる第２方向に並び、
複数の露出部のうちの最も近接する２つが、第２方向と、第１方向と第２方向それぞれに直交する第３方向それぞれに離間しており、
複数の被覆部のうちの最も近接する２つの間の最短離間距離が、複数の露出部のうちの最も近接する２つの間の最短離間距離よりも短くなっており、
複数の被覆部のうちの少なくとも１つに、複数の導電部のそれぞれの露出部を第３方向において離間させるための、第３方向に屈曲する屈曲部（１１２）が含まれており、
複数の導電部のそれぞれの露出部は、第１方向に直線状に延びている。
これによれば被覆樹脂（２０）の体格が抑制されやすくなる。その結果、電気機器が小型化されやすくなっている。
なお、上記の括弧内の参照番号は、後述の実施形態に記載の構成との対応関係を示すものに過ぎず、技術的範囲を何ら制限するものではない。
駆動システムを説明するための回路図である。 電気機器を説明する上面図である。 図２に示す電気機器の上面図から被覆樹脂を除いた上面図である。 図２に示すＩＶ－ＩＶ線に沿う断面図である。 図２に示すＶ－Ｖ線に沿う断面図である。 図２に示すＶＩ－ＶＩ線に沿う断面図である。 図２に示すＶＩＩ－ＶＩＩ線に沿う断面図である。 図２に示すＶＩＩＩ－ＶＩＩＩ線に沿う断面図である。 図８に示すＩＸ－ＩＸ線に沿う断面図である。 凹凸部の変形例を説明するための断面図である。 信号端子の変形例を説明するための上面図である。 信号端子の変形例を説明するための上面図である。 上段露出部と下段露出部の配置の変形例を説明するための断面図である。 第１上段接続部と第１下段接続部の配置の変形例を説明するための断面図である。
以下、図面を参照しながら本開示を実施するための複数の形態を説明する。各形態において先行する形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各形態において構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した他の形態を適用することができる。
また、各実施形態で組み合わせが可能であることを明示している部分同士の組み合わせばかりではなく、特に組み合わせに支障が生じなければ、明示していなくても実施形態同士、実施形態と変形例、および、変形例同士を部分的に組み合せることも可能である。
（第１実施形態）
先ず、図１に基づき、車両の駆動システム１の概略構成について説明する。
＜車両の駆動システム＞
図１に示すように、車両の駆動システム１は、直流電源２と、モータジェネレータ３と、電力変換装置４を備えている。
直流電源２は、充放電可能な二次電池で構成された直流電圧源である。二次電池は、たとえばリチウムイオン電池、ニッケル水素電池である。モータジェネレータ３は、三相交流方式の回転電機である。モータジェネレータ３は、車両の走行駆動源、すなわち電動機として機能する。モータジェネレータ３は、回生時に発電機として機能する。電力変換装置４は、直流電源２とモータジェネレータ３との間で電力変換を行う。
＜電力変換装置＞
次に、図１に基づき、電力変換装置４の回路構成について説明する。電力変換装置４は、平滑コンデンサ５と、インバータ６を備えている。
平滑コンデンサ５は、主として、直流電源２から供給される直流電圧を平滑化する。平滑コンデンサ５の備える一方の電極は、直流電源２の正極とインバータ６それぞれにＰバスバ７を介して接続されている。平滑コンデンサ５の備える他方の電極は、直流電源２の負極とインバータ６それぞれにＮバスバ８を介して接続されている。直流電源２と平滑コンデンサ５とインバータ６がＰバスバ７とＮバスバ８の間で並列接続されている。
インバータ６は、ＤＣ－ＡＣ変換回路である。インバータ６は、図示しない制御回路によるスイッチング制御によって、直流電流を交流電流に変換する。そしてインバータ６は変換された交流電流をモータジェネレータ３へ出力する。これによって、モータジェネレータ３が駆動する。
またインバータ６は、車両の回生制動時、車輪からの回転力を受けてモータジェネレータ３が発電した三相交流電流を、制御回路によるスイッチング制御にしたがって直流電流に変換し、Ｐバスバ７へ出力する。このように、インバータ６は、直流電源２とモータジェネレータ３との間で双方向の電力変換を行う。
インバータ６は、三相分の上下アーム回路９を備えて構成されている。上下アーム回路９は、レグと称されることがある。上下アーム回路９は、三相の上アーム９Ｈと、三相の下アーム９Ｌを有している。三相の上アーム９ＨそれぞれはＰバスバ７に接続されている。三相の下アーム９ＬそれぞれはＮバスバ８に接続されている。インバータ６は、６つのアームを有している。
また上アーム９Ｈと下アーム９ＬがＰバスバ７とＮバスバ８の間で直列接続されている。上アーム９Ｈと下アーム９Ｌとの接続点が、出力バスバ１０を介して、モータジェネレータ３の対応する相の巻線３ａに接続されている。
本実施形態では、各アームを構成するスイッチング素子として、ｎチャネル型の絶縁ゲートバイポーラトランジスタ１１を採用している。なお、以下においてはｎチャネル型の絶縁ゲートバイポーラトランジスタ１１をＩＧＢＴ１１と示す。ＩＧＢＴ１１のそれぞれには、還流用のダイオード１２が逆並接続されている。なお、以下においては還流用のダイオード１２をＦＷＤ１２と示す。
図１に示すように上アーム９Ｈにおいて、ＩＧＢＴ１１のコレクタが、Ｐバスバ７に接続されている。下アーム９Ｌにおいて、ＩＧＢＴ１１のエミッタが、Ｎバスバ８に接続されている。そして、上アーム９ＨにおけるＩＧＢＴ１１のエミッタと、下アーム９ＬにおけるＩＧＢＴ１１のコレクタが接続されている。ＦＷＤ１２のアノードは対応するＩＧＢＴ１１のエミッタに接続され、カソードはコレクタに接続されている。
なお、電力変換装置４は、電力変換回路として、コンバータをさらに備えてもよい。コンバータは、直流電圧を異なる値の直流電圧に変換するＤＣ－ＤＣ変換回路である。コンバータは、直流電源２と平滑コンデンサ５との間に設けられる。コンバータは、たとえばリアクトルと、上記した上下アーム回路９を備えて構成される。電力変換装置４は、直流電源２からの電源ノイズを除去するフィルタコンデンサを備えてもよい。フィルタコンデンサは、直流電源２とコンバータとの間に設けられる。
なお、電力変換装置４は、インバータ６などを構成するスイッチング素子の駆動回路を備えてもよい。駆動回路は、制御回路の駆動指令に基づいて、対応するアームのＩＧＢＴ１１のゲートに駆動電圧を供給する。駆動回路は、駆動電圧の印加により、対応するＩＧＢＴ１１を駆動、すなわちオン駆動、オフ駆動させる。駆動回路は、ドライバと称されることがある。
さらに電力変換装置４は、スイッチング素子の制御回路を備えてもよい。制御回路は、ＩＧＢＴ１１を動作させるための駆動指令を生成し、駆動回路に出力する。制御回路は、図示しない上位ＥＣＵから入力されるトルク要求、各種センサにて検出された信号に基づいて、駆動指令を生成する。ＥＣＵは、Electronic Control Unitの略称である。
各種センサとして、たとえば電流センサ、回転角センサ、電圧センサがある。電流センサは、各相の巻線３ａに流れる相電流を検出する。回転角センサは、モータジェネレータ３の回転子の回転角を検出する。電圧センサは、平滑コンデンサ５の両端電圧を検出する。制御回路は、駆動指令として、たとえばＰＷＭ信号を出力する。制御回路は、たとえばマイクロコンピュータを備えて構成されている。ＰＷＭは、Pulse Width Modulationの略称である。
＜電気機器＞
次に、電気機器１５の概略構成について説明する。それに当たって、以下においては互いに直交の関係にある３方向をｘ方向、ｙ方向、および、ｚ方向とする。ｘ方向は第２方向に相当する。ｙ方向は第１方向に相当する。ｚ方向は第３方向に相当する。
なお、図面においては、図２に付与した断面線の位置を明瞭とするために、図３にも図２に対応する断面線を付与している。
なお、以下においては、電気機器１５を構成する要素の一部について、符号末尾に上アーム９Ｈ側を示す「Ｈ」を付与し、下アーム９Ｌ側を示す「Ｌ」を付与する。要素の他の一部について、便宜上、上アーム９Ｈと下アーム９Ｌとで共通の符号を付与する。
図２～図４に示すように、電気機器１５は、被覆樹脂２０と、２つの半導体チップ３０と、２つの第１ヒートシンク４０、２つの第２ヒートシンク５０と、２つのターミナル６０と、継手部７０と、主端子８０と、複数の信号端子１００と、を備えている。
なお、電気機器１５は上記した構成要素の全てを有していなくても良い。電気機器１５は上記した構成要素の一部を有していても良い。
電気機器１５はこれまでに説明した一相分の上下アーム回路９を構成している。半導体チップ３０、第１ヒートシンク４０、第２ヒートシンク５０、ターミナル６０、および、複数の信号端子１００が上アーム９Ｈと下アーム９Ｌそれぞれに設けられている。
複数の信号端子１００は複数の上段端子１１０と複数の下段端子１２０を有している。複数の上段端子１１０と複数の下段端子１２０が上アーム９Ｈに設けられている。複数の上段端子１１０と複数の下段端子１２０が下アーム９Ｌに設けられている。上段端子１１０と下段端子１２０は導電部に相当する。
継手部７０は第１継手部７１、第２継手部７２、第３継手部７３を有している。
主端子８０は正極端子８０Ｐと、負極端子８０Ｎと、出力端子８０Ｓを有している。
＜封止樹脂＞
図２～図４に示すように被覆樹脂２０は電気機器１５を構成する構成要素の一部を封止している。具体的に言えば、被覆樹脂２０は２つの半導体チップ３０、２つの第１ヒートシンク４０、２つの第２ヒートシンク５０、２つのターミナル６０、継手部７０、主端子８０の一部、複数の信号端子１００の一部それぞれを封止している。
被覆樹脂２０から電気機器１５を構成する構成要素の残りの部分が露出されている。具体的に言えば、被覆樹脂２０から主端子８０の残りの部分と複数の信号端子１００の残りの部分が露出されている。
被覆樹脂２０は、たとえばエポキシ系樹脂を材料とする。被覆樹脂２０は、たとえばトランスファモールド法により成形されている。図２に示すように、被覆樹脂２０は略矩形状を成している。被覆樹脂２０は、ｚ方向に並ぶ第１主面２０ａと、第１主面２０ａの裏側の第２主面２０ｂと、第１主面２０ａと第２主面２０ｂを連結する露出面２０ｃを有している。露出面２０ｃから主端子８０の一部と複数の信号端子１００の一部が露出される。
＜半導体チップ＞
半導体チップ３０は、シリコンよりもバンドギャップが広いワイドバンドギャップ半導体などを材料とする半導体基板３１に、縦型素子が形成されて成る。ワイドバンドギャップ半導体としては、たとえばシリコンカーバイド、窒化ガリウム、酸化ガリウム、ダイヤモンドがある。半導体基板３１はｚ方向に厚さの薄い扁平形状を成している。縦型素子はｚ方向に主電流が流れるように構成されている。本実施形態の縦型素子は１つのアームを構成するＩＧＢＴ１１およびＦＷＤ１２である。半導体チップ３０は、半導体素子に相当する。
図４に示すように半導体基板３１は第１主面２０ａ側に位置する第１基板面３１ａと第２主面２０ｂ側に位置する第２基板面３１ｂを有する。第１基板面３１ａにコレクタ電極３２Ｃが設けられている。コレクタ電極３２Ｃは、第１基板面３１ａのほぼ全面に設けられている。なお、コレクタ電極３２Ｃは、ダイオード１２のカソード電極を兼ねている。第２基板面３１ｂに、図示しないゲート電極とエミッタ電極３２Ｅが設けられている。エミッタ電極３２Ｅは第２基板面３１ｂの一部に設けられている。エミッタ電極３２Ｅは、ダイオード１２のアノード電極を兼ねている。
また第２基板面３１ｂには上記したゲート電極とエミッタ電極３２Ｅの他に、図３に示すように複数のパッド３２Ｐが設けられている。複数のパッド３２Ｐはエミッタ電極３２Ｅとｙ方向で並ぶ態様で第２基板面３１ｂに設けられている。パッド３２Ｐは、信号用の電極である。パッド３２Ｐは、エミッタ電極３２Ｅと電気的に分離されている。
パッド３２Ｐは、ゲート電極用のパッド３２Ｐと、感温ダイオード用のパッド３２Ｐを少なくとも含む。本実施形態の半導体チップ３０は、５つのパッド３２Ｐを有している。具体的には、ゲート電極用、エミッタ電極３２Ｅの電位を検出するケルビンエミッタ用、電流センス用、半導体チップ３０の温度を検出する感温ダイオードのアノード電位用、同じくカソード電位用を有している。図３に示すように、５つのパッド３２Ｐは第２基板面３１ｂのｙ方向の端側にまとめて形成されるとともに、ｘ方向に離間して並ぶように形成されている。
上アーム側半導体チップ３０Ｈと下アーム側半導体チップ３０Ｌそれぞれは互いに同様の構成を成している。図４に示すように上アーム側半導体チップ３０Ｈと下アーム側半導体チップ３０Ｌは、ｘ方向に離間して並んでいる。上アーム側半導体チップ３０Ｈと下アーム側半導体チップ３０Ｌはｚ方向において互いにほぼ同じ位置に配置されている。
＜第１ヒートシンク＞
第１ヒートシンク４０は、図４に示すようにｚ方向において半導体チップ３０のコレクタ電極３２Ｃに対向配置されている。第１ヒートシンク４０は、はんだ９０を介して、コレクタ電極３２Ｃに電気的および機械的に接続されている。第１ヒートシンク４０は、半導体チップ３０側の面である第１対向面４０ａと、第１対向面４０ａとの裏側の第１裏面４０ｂを有している。
第１ヒートシンク４０は、半導体チップ３０の熱を外部に放熱する。第１ヒートシンク４０としては、たとえばＣｕ、Ｃｕ合金などを材料とする金属板などを採用することができる。なお、第１ヒートシンク４０は、表面に、ＮｉやＡｕなどのめっき膜を備えてもよい。上記したように電気機器１５は２つの第１ヒートシンク４０を備えている。２つの第１ヒートシンク４０とは具体的に言えば、上アーム側第１ヒートシンク４０Ｈと下アーム側第１ヒートシンク４０Ｌである。
図４および図５に示すように、上アーム側第１ヒートシンク４０Ｈと下アーム側第１ヒートシンク４０Ｌは、略矩形状をなしている。上アーム側第１ヒートシンク４０Ｈと下アーム側第１ヒートシンク４０Ｌはｘ方向に離間して並んでいる。上アーム側第１ヒートシンク４０Ｈと下アーム側第１ヒートシンク４０Ｌは互いにほぼ同じ厚みを有し、ｚ方向において互いにほぼ同じ位置に配置されている。
上アーム側第１ヒートシンク４０Ｈの第１対向面４０ａと上アーム側半導体チップ３０Ｈのコレクタ電極３２Ｃとの間は、はんだ９０によって接合されている。下アーム側第１ヒートシンク４０Ｌの第１対向面４０ａと下アーム側半導体チップ３０Ｌのコレクタ電極３２Ｃとの間は、はんだ９０によって接合されている。
上アーム側第１ヒートシンク４０Ｈと下アーム側第１ヒートシンク４０Ｌそれぞれは、ｚ方向からの平面視において、対応する半導体チップ３０を内包している。図４に示すように、上アーム側第１ヒートシンク４０Ｈと下アーム側第１ヒートシンク４０Ｌそれぞれの第１裏面４０ｂが被覆樹脂２０から露出している。第１裏面４０ｂは、放熱面と称されることがある。第１裏面４０ｂは、被覆樹脂２０の第１主面２０ａと略面一である。上アーム側第１ヒートシンク４０Ｈの第１裏面４０ｂと下アーム側第１ヒートシンク４０Ｌの第１裏面４０ｂとがｘ方向に離間して並んでいる。
＜第２ヒートシンク＞
第２ヒートシンク５０は、図４に示すようにｚ方向においてターミナル６０に対向配置されている。第２ヒートシンク５０は、はんだ９０を介して、ターミナル６０に電気的および機械的に接続されている。第２ヒートシンク５０は、半導体チップ３０側の面である第２対向面５０ａと、第２対向面５０ａとの裏側の第２裏面５０ｂを有している。
第２ヒートシンク５０は、半導体チップ３０の熱を外部に放熱する。第２ヒートシンク５０としては、たとえばＣｕ、Ｃｕ合金などを材料とする金属板などを採用することができる。なお、第２ヒートシンク５０は、表面に、ＮｉやＡｕなどのめっき膜を備えてもよい。上記したように電気機器１５は、２つの第２ヒートシンク５０と２つのターミナル６０を備えている。２つの第２ヒートシンク５０とは具体的に言えば、上アーム側第２ヒートシンク５０Ｈと下アーム側第２ヒートシンク５０Ｌである。２つのターミナル６０とは具体的に言えば、上アーム側ターミナル６０Ｈと下アーム側ターミナル６０Ｌである。ターミナル６０については後で詳説する。
図４および図５に示すように、上アーム側第２ヒートシンク５０Ｈと下アーム側第２ヒートシンク５０Ｌは、略矩形状をなしている。上アーム側第２ヒートシンク５０Ｈと下アーム側第２ヒートシンク５０Ｌはｘ方向に離間して並んでいる。上アーム側第２ヒートシンク５０Ｈと下アーム側第２ヒートシンク５０Ｌは互いにほぼ同じ厚みを有し、ｚ方向において互いにほぼ同じ位置に配置されている。上アーム側第２ヒートシンク５０Ｈの第２対向面５０ａと上アーム側ターミナル６０Ｈの第２対向面５０ａ側の面との間とが、はんだ９０によって接合されている。下アーム側第２ヒートシンク５０Ｌの第２対向面５０ａと下アーム側ターミナル６０Ｌの第２対向面５０ａ側の面とが、はんだ９０によって接合されている。
上アーム側第２ヒートシンク５０Ｈと下アーム側第２ヒートシンク５０Ｌそれぞれは、ｚ方向からの平面視において、対応する半導体チップ３０を内包している。図４に示すように、上アーム側第２ヒートシンク５０Ｈと下アーム側第２ヒートシンク５０Ｌそれぞれの第２裏面５０ｂが被覆樹脂２０から露出している。第２裏面５０ｂは、放熱面と称されることがある。第２裏面５０ｂは、被覆樹脂２０の第２主面２０ｂと略面一である。上アーム側第２ヒートシンク５０Ｈの第２裏面５０ｂと下アーム側第２ヒートシンク５０Ｌの第２裏面５０ｂは、ｘ方向に離間して並んでいる。
＜ターミナル＞
ターミナル６０は、ｚ方向において半導体チップ３０と第２ヒートシンク５０との間に介在し、エミッタ電極３２Ｅと第２ヒートシンク５０とを電気的に中継している。ターミナル６０は、エミッタ電極３２Ｅと第２ヒートシンク５０との電気伝導、熱伝導経路の途中に位置する。ターミナル６０は、Ｃｕ、Ｃｕ合金などの金属材料を用いて形成された柱状体である。ターミナル６０は、表面に、めっき膜を備えてもよい。ターミナル６０は、金属ブロック体、中継部材と称されることがある。
上記したように、上アーム側ターミナル６０Ｈの第２対向面５０ａ側の面と上アーム側第２ヒートシンク５０Ｈの第２対向面５０ａの間とが、はんだ９０によって接合されている。上アーム側ターミナル６０Ｈの上アーム側半導体チップ３０Ｈ側の面と上アーム側半導体チップ３０Ｈの第２基板面３１ｂとが、はんだ９０によって接合されている。
また上記したように、下アーム側ターミナル６０Ｌの第２対向面５０ａ側の面と、下アーム側第２ヒートシンク５０Ｌの第２対向面５０ａとがはんだ９０によって接合されている。下アーム側ターミナル６０Ｌの下アーム側半導体チップ３０Ｌ側の面と下アーム側半導体チップ３０Ｌの第２基板面３１ｂとが、はんだ９０によって接合されている。
＜継手部＞
第１継手部７１と第２継手部７２は上アーム９Ｈと下アーム９Ｌを電気的に接続する役割を担っている。図４に示すように第１継手部７１と第２継手部７２とがはんだ９０によって接合されている。第３継手部７３は、下アーム９Ｌと後述の負極端子８０Ｎとを電気的に接続する役割を担っている。
＜主端子＞
主端子８０は半導体チップ３０の電極と電気的に接続される端子である。主端子８０は、正極端子８０Ｐと、負極端子８０Ｎと、出力端子８０Ｓそれぞれを有する。正極端子８０Ｐおよび負極端子８０Ｎは、電源端子である。正極端子８０Ｐは、Ｐ端子、高電位電源端子と称されることがある。負極端子８０Ｎは、Ｎ端子、低電位電源端子と称されることがある。
出力端子８０Ｓは、上アーム９Ｈと下アーム９Ｌとの接続点に接続されている。電気機器１５の出力端子８０Ｓは、モータジェネレータ３の対応する相の巻線３ａに電気的に接続される。出力端子８０Ｓは、Ｏ端子、交流端子と称されることがある。
正極端子８０Ｐは上アーム側第１ヒートシンク４０Ｈの端からｙ方向に延接されることで形成されている。出力端子８０Ｓは下アーム側第１ヒートシンク４０Ｌからｙ方向に延接されることで形成されている。負極端子８０Ｎは上アーム９Ｈと下アーム９Ｌそれぞれからｙ方向に離間するように延びている。負極端子８０Ｎは第３継手部７３に図示しないはんだ９０などを介して接合されている。
これら正極端子８０Ｐ、負極端子８０Ｎ、出力端子８０Ｓはｘ方向に離間して順に配置されている。正極端子８０Ｐ、負極端子８０Ｎ、出力端子８０Ｓの一部が被覆樹脂２０によって封止されている。正極端子８０Ｐ、負極端子８０Ｎ、出力端子８０Ｓの残りが被覆樹脂２０から露出されている。
＜上段端子＞
図３に示すように複数の上段端子１１０はｘ方向に離間して並んでいる。複数の上段端子１１０それぞれの形状は同等になっている。
図５に示すように上段端子１１０は対応する半導体チップ３０のパッド３２Ｐに電気的に接続されている。具体的に言えば、上段端子１１０がボンディングワイヤ９１を介して対応する半導体チップ３０のパッド３２Ｐに電気的に接続されている。
図３および図５に示すように複数の上段端子１１０それぞれはｙ方向に延びる第１上段接続部１１１および第３上段接続部１１３と、ｙ方向とｚ方向それぞれに延びる第２上段接続部１１２を有している。なお第２上段接続部１１２は屈曲部に相当する。
図５に示すように第１上段接続部１１１の端がパッド３２Ｐに接続されている。第１上段接続部１１１がパッド３２Ｐから離間する態様でｙ方向に延びている。第２上段接続部１１２は第１上段接続部１１１のパッド３２Ｐから離間した側の端に接続されている。第２上段接続部１１２は第１上段接続部１１１から離間する態様でｙ方向とｚ方向それぞれに延びている。第３上段接続部１１３は第２上段接続部１１２の第１上段接続部１１１から離間した側の端に接続されている。第３上段接続部１１３は第２上段接続部１１２から離間する態様でｙ方向に延びている。
第３上段接続部１１３は上段基部１１４と上段先端部１１５を有している。第３上段接続部１１３と上段先端部１１５それぞれはｙ方向に延びている。上段基部１１４が第２上段接続部１１２の第１上段接続部１１１から離間した側の端に接続されている。上段先端部１１５が上段基部１１４の第２上段接続部１１２から離間した側の端に接続されている。
また図３に示すようにこれら第１上段接続部１１１、第２上段接続部１１２、上段基部１１４それぞれのｘ方向の幅は同等になっている。上段先端部１１５のｘ方向の幅が、第１上段接続部１１１、第２上段接続部１１２、上段基部１１４それぞれのｘ方向の幅よりも狭くなっている。
上段端子１１０の一部は図５に示すように被覆樹脂２０に被覆されている。上段端子１１０の残りの部位が被覆樹脂２０から露出している。具体的に言えば、第１上段接続部１１１、第２上段接続部１１２、上段基部１１４の一部が被覆樹脂２０に被覆されている。上段基部１１４の残りの部位と上段先端部１１５が被覆樹脂２０から露出されている。
以下、説明を簡単にするために被覆樹脂２０に被覆された上段端子１１０を上段被覆部１１６と示す。被覆樹脂２０から露出された上段端子１１０を上段露出部１１７と示す。さらに上段露出部１１７に含まれる被覆樹脂２０から露出した上段基部１１４の残りの部位を上段露出基部１１４ａと示す。上段被覆部１１６は被覆部に相当する。上段露出部１１７は露出部に相当する。
なお、図３においては上段被覆部１１６と上段露出部１１７の境界線ＢＬ１を破線で示している。また図５においては第２上段接続部１１２と第３上段接続部１１３との境界線ＢＬ２と、上段露出基部１１４ａと上段先端部１１５の境界線ＢＬ３それぞれを破線で示している。
＜下段端子＞
図３に示すように複数の下段端子１２０はｘ方向に離間して並んでいる。複数の下段端子１２０それぞれの形状は同等になっている。
図６に示すように下段端子１２０は対応する半導体チップ３０のパッド３２Ｐに電気的に接続されている。具体的に言えば、下段端子１２０がボンディングワイヤ９１を介して対応する半導体チップ３０のパッド３２Ｐに電気的に接続されている。
図３および図６に示すように複数の下段端子１２０それぞれはｙ方向に延びる第１下段接続部１２１と第２下段接続部１２２を有している。
第１下段接続部１２１の端がパッド３２Ｐに接続されている。第１下段接続部１２１がパッド３２Ｐから離間する態様でｙ方向に延びている。第２下段接続部１２２が第１下段接続部１２１のパッド３２Ｐから離間した側の端に接続されている。第２下段接続部１２２は第１下段接続部１２１から離間する態様でｙ方向に延びている。
第２下段接続部１２２は下段基部１２３と下段先端部１２４を有している。下段基部１２３と下段先端部１２４それぞれはｙ方向に延びている。下段基部１２３が第１下段接続部１２１のボンディングワイヤ９１との接続点から離間した側の端に接続されている。下段先端部１２４が下段基部１２３の第１下段接続部１２１から離間した側の端に接続されている。
また図３に示すように第１下段接続部１２１と下段基部１２３のｘ方向の幅は同等になっている。下段先端部１２４のｘ方向の幅が、第１下段接続部１２１と下段基部１２３のｘ方向の幅よりも狭くなっている。
下段端子１２０の一部は図６に示すように被覆樹脂２０に被覆されている。下段端子１２０の残りの部位が被覆樹脂２０から露出している。具体的に言えば第１下段接続部１２１と下段基部１２３の一部が被覆樹脂２０に被覆されている。下段基部１２３の残りの部位と下段先端部１２４が被覆樹脂２０から露出されている。
以下、説明を簡便にするために被覆樹脂２０に被覆された下段端子１２０を下段被覆部１２５と示す。被覆樹脂２０から露出した下段端子１２０を下段露出部１２６と示す。さらに下段露出部１２６に含まれる被覆樹脂２０から露出した下段基部１２３の残りの部位を下段露出基部１２３ａと示す。下段被覆部１２５は被覆部に相当する。下段露出部１２６は露出部に相当する。
なお、図３においては下段被覆部１２５と下段露出部１２６の境界線ＢＬ４を破線で示している。また図６においては第１下段接続部１２１と第２下段接続部１２２との境界線ＢＬ５と、下段露出基部１２３ａと下段先端部１２４の境界線ＢＬ６それぞれを破線で示している。
＜第１上段接続部と第１下段接続部＞
図７に示すように複数の第１上段接続部１１１がｘ方向に離間して並んでいる。複数の第１下段接続部１２１がｘ方向に離間して並んでいる。第１上段接続部１１１と第１下段接続部１２１の配置に関して言えば、第１上段接続部１１１と第１下段接続部１２１が交互にｘ方向に離間して並んでいる。なお、図７においては図２に示すＶＩＩ－ＶＩＩ線に沿う断面を簡略化して示している。
＜上段露出基部と下段露出基部＞
図８に示すように複数の上段露出基部１１４ａそれぞれが下段露出基部１２３ａそれぞれよりも第２主面２０ｂ側に設けられている。言い換えれば複数の下段露出基部１２３ａそれぞれが、上段露出基部１１４ａそれぞれよりも第１主面２０ａ側に設けられている。下段露出基部１２３ａそれぞれはｘ方向に隣合う上段露出基部１１４ａの間に設けられている。
上段露出基部１１４ａと下段露出基部１２３ａの配置に関して言えば、上段露出基部１１４ａと下段露出基部１２３ａが交互にｘ方向とｚ方向それぞれに離間して並んでいる。別の見方をすれば上段露出基部１１４ａと下段露出基部１２３ａが第１主面２０ａ側と第２主面２０ｂ側に互い違いに千鳥状に並んでいる。なお、図８においては図２に示すＶＩＩＩ－ＶＩＩＩ線に沿う断面を簡略化して示している。
＜上段端子と下段端子の離間距離＞
上記したように第１上段接続部１１１と第１下段接続部１２１が交互にｘ方向に離間して並んでいる。上段露出基部１１４ａと下段露出基部１２３ａが交互にｘ方向とｚ方向それぞれに離間して並んでいる。
図７に示す最も近接する第１上段接続部１１１と第１下段接続部１２１との第１離間距離ａは、図８に示す最も近接する上段露出基部１１４ａと下段露出基部１２３ａとの第２離間距離ｂよりも短くなっている。
なお、最も近接する第１上段接続部１１１と第１下段接続部１２１との第１離間距離ａは、最も近接する上段被覆部１１６と下段被覆部１２５との最短離間距離に相当する。最も近接する上段露出基部１１４ａと下段露出基部１２３ａとの第２離間距離ｂは、最も近接する上段露出部１１７と下段露出部１２６との最短離間距離に相当する。
また図示しないが、第１離間距離ａは、最も近接する上段先端部１１５と下段先端部１２４との離間距離よりも短くなっている。
なお、被覆樹脂２０は空気よりも絶縁性が高くなっている。そのために第１離間距離ａが第２離間距離ｂよりも短くなっていても、最も近接する第１上段接続部１１１と第１下段接続部１２１との絶縁が保たれやすくなっている。そのために第１離間距離ａが第２離間距離ｂよりも短くなるように、上段端子１１０と下段端子１２０を並べることが可能になっている。第１離間距離ａを第２離間距離ｂに合わせるように第１離間距離ａと第２離間距離ｂを等しくする必要がなくなっている。
＜溝部＞
図８および図９に示すように、被覆樹脂２０における上段露出基部１１４ａと下段露出基部１２３ａそれぞれの露出する露出面２０ｃに、ｚ方向に凹む溝部２１が形成されている。図８に示すように溝部２１は隣接する端子の間に位置するように露出面２０ｃに形成されている。なお、図９においては図８に示すＩＸ－ＩＸ線に沿う断面を簡略化して示している。溝部２１は凹凸部に相当する。
図８に示すように、溝部２１が最も近接する上段露出基部１１４ａと下段露出基部１２３ａの間に形成されている。また溝部２１が最も近接する２つの上段露出基部１１４ａの間に形成されている。さらに溝部２１が最も近接する２つの下段露出基部１２３ａの間に形成されている。
図９に示すように溝部２１には隣接する２つの端子の並ぶ方向に離間して並ぶ第１壁面２１ａおよび第２壁面２１ｂとこれらを連結する露出面２０ｃから離間した側に位置する第３壁面２１ｃが含まれている。
そのために隣接する２つの端子の間の露出面２０ｃに沿う沿面距離が長くなっている。具体的に言えば、最も近接する上段露出基部１１４ａと下段露出基部１２３ａの間の露出面２０ｃに沿う沿面距離が長くなっている。最も近接する２つの上段露出基部１１４ａの間の露出面２０ｃに沿う沿面距離が長くなっている。最も近接する２つの下段露出基部１２３ａの間の露出面２０ｃに沿う沿面距離が長くなっている。
＜作用効果＞
これまでに説明したように被覆樹脂２０に被覆された第１上段接続部１１１と第１下段接続部１２１が交互にｘ方向に離間して並んでいる。被覆樹脂２０から露出した上段露出基部１１４ａと下段露出基部１２３ａが交互にｘ方向とｚ方向それぞれに離間して並んでいる。
上記したように最も近接する第１上段接続部１１１と第１下段接続部１２１との第１離間距離ａが、最も近接する上段露出基部１１４ａと下段露出基部１２３ａとの第２離間距離ｂよりも短くなっている。そのために被覆樹脂２０のｘ方向の体格の増大が抑制されやすくなる。その結果、電気機器１５が小型化されやすくなっている。
これまでに説明したようにｙ方向とｚ方向それぞれに延びる第２上段接続部１１２が被覆樹脂２０に被覆されている。上記したように被覆樹脂２０は空気よりも絶縁性が高くなっている。そのために第２上段接続部１１２での放電が抑制されやすくなっている。また、外力などによる第２上段接続部１１２の損傷が抑制されやすくなっている。
これまでに説明したように隣接する端子の間の露出面２０ｃに溝部２１が形成されている。そのために、隣接する２つの端子の間の露出面２０ｃに沿う沿面距離が長くなっている。その結果、隣接する２つの端子間の絶縁性が高まりやすくなっている。
（第１の変形例）
これまでに説明した実施形態では隣接する端子の間の露出面２０ｃに溝部２１が形成された形態について説明した。しかしながら露出面２０ｃに溝部２１が形成されていなくともよい。図１０に示すように露出面２０ｃから突起する突起部２２が形成されていてもよい。その場合、突起部２２には隣接する２つの端子の並ぶ方向に離間して並ぶ第１突起面２２ａおよび第２突起面２２ｂとこれらを連結する露出面２０ｃから離間した側に位置する第３突起面２２ｃが含まれる。そのために隣接する２つの端子の間の露出面２０ｃに沿う沿面距離が長くなる。隣接する２つの端子間の絶縁性が高まりやすくなる。なお、突起部２２は凹凸部に相当する。
（第２の変形例）
これまでに説明した実施形態では複数の上段端子１１０および下段端子１２０それぞれの形状は同等になっている形態について説明した。しかしながら図１１に示すように複数の上段端子１１０それぞれのｙ方向の長さが異なっていても良い。複数の下段端子１２０それぞれのｙ方向の長さが異なっていても良い。上段端子１１０と下段端子１２０を含むすべての端子のｙ方向の長さが異なっていても良い。
また図１２に示すように下段端子１２０のｙ方向の長さが上段端子１１０のｙ方向の長さより短くなっていてもよい。図示しないが上段端子１１０のｙ方向の長さが下段端子１２０のｙ方向の長さより短くなっていてもよい。
（第３の変形例）
これまでに説明した実施形態では上段露出基部１１４ａと下段露出基部１２３ａが第１主面２０ａ側と第２主面２０ｂ側に互い違いに千鳥状に並んでいる形態について説明した。しかしながら、第１離間距離ａが第２離間距離ｂよりも短くなっていれば、上段露出基部１１４ａと下段露出基部１２３ａは千鳥状に並んでいなくても良い。例えば図１３に示すように上段露出基部１１４ａと下段露出基部１２３ａがｚ方向に３段に並ぶように並んでいても良い。
（第４の変形例）
これまでに説明したように第１上段接続部１１１と第１下段接続部１２１が交互にｘ方向に離間して並んでいる。しかしながら第１離間距離ａが第２離間距離ｂよりも短くなった状態であれば、図１４に示すように第１上段接続部１１１と第１下段接続部１２１とがｘ方向とｚ方向に並んでいても良い。その場合であっても被覆樹脂２０の体格の増大が抑制されやすくなる。電気機器１５が小型化されやすくなっている。
２０…被覆樹脂、２０ｃ…露出面、２１…溝部、２２…突起部、３０…半導体チップ、１１０…上段端子、１１２…第２上段接続部、１１６…上段被覆部、１１７…上段露出部、１２０…下段端子、１２５…下段被覆部、１２６…下段露出部

Claims (2)

  1. 半導体素子（３０）と、
    前記半導体素子に接続され、少なくとも一部が第１方向に延びる複数の導電部（１１０，１２０）と、
    前記半導体素子および複数の前記導電部の一部を被覆する被覆樹脂（２０）と、を有し、
    複数の前記導電部それぞれは、前記被覆樹脂に被覆される被覆部（１１６，１２５）と、前記被覆樹脂から露出される露出部（１１７，１２６）と、を有し、
    複数の前記導電部は前記第１方向とは異なる第２方向に並び、
    複数の前記露出部のうちの最も近接する２つが、前記第２方向と、前記第１方向と前記第２方向それぞれに直交する第３方向それぞれに離間しており、
    複数の前記被覆部のうちの最も近接する２つの間の最短離間距離が、複数の前記露出部のうちの最も近接する２つの間の最短離間距離よりも短くなっており、
    複数の前記被覆部のうちの少なくとも１つに、複数の前記導電部のそれぞれの前記露出部を前記第３方向において離間させるための、前記第３方向に屈曲する屈曲部（１１２）が含まれており、
    複数の前記導電部のそれぞれの前記露出部は、前記第１方向に直線状に延びている電気機器。
  2. 前記被覆樹脂における複数の前記露出部の露出される側の露出面（２０ｃ）のうちの隣接する２つの前記露出部の間に凹凸部（２１，２２）が形成されている請求項１に記載の電気機器。
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20150171000A1 (en) 2013-12-13 2015-06-18 Zhi Qiang Niu Semiconductor device for restraining creep-age phenomenon and fabricating method thereof

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IT1249388B (it) * 1991-04-26 1995-02-23 Cons Ric Microelettronica Dispositivo a semiconduttore incapsulato in resina e completamente isolato per alte tensioni
SG60122A1 (en) * 1996-10-01 1999-02-22 Int Rectifier Corp Surface mount to-220 package and process for the manufacture thereof
US6362517B1 (en) * 1999-09-22 2002-03-26 Michael Ray Bell High voltage package for electronic device
US7875962B2 (en) * 2007-10-15 2011-01-25 Power Integrations, Inc. Package for a power semiconductor device
US8759956B2 (en) 2012-07-05 2014-06-24 Infineon Technologies Ag Chip package and method of manufacturing the same
US20140291832A1 (en) 2013-03-28 2014-10-02 Infineon Technologies Ag Integrated cooling modules of power semiconductor device
US9731370B2 (en) 2013-04-30 2017-08-15 Infineon Technologies Ag Directly cooled substrates for semiconductor modules and corresponding manufacturing methods
US9449895B2 (en) 2013-05-03 2016-09-20 Infineon Technologies Ag Cooling system for molded modules and corresponding manufacturing methods
US9275926B2 (en) 2013-05-03 2016-03-01 Infineon Technologies Ag Power module with cooling structure on bonding substrate for cooling an attached semiconductor chip
US9678173B2 (en) 2013-05-03 2017-06-13 Infineon Technologies Ag Power module with integrated current sensor
US9585241B2 (en) 2013-09-24 2017-02-28 Infineon Technologies Ag Substrate, chip arrangement, and method for manufacturing the same
US9589922B2 (en) 2014-03-16 2017-03-07 Infineon Technologies Ag Electronic module and method of manufacturing the same
US20160005675A1 (en) 2014-07-07 2016-01-07 Infineon Technologies Ag Double sided cooling chip package and method of manufacturing the same
DE102014109816B4 (de) 2014-07-14 2016-11-03 Infineon Technologies Ag Leistungshalbleitermodul und System mit mindestens zwei Leistungshalbleitermodulen
US9368435B2 (en) 2014-09-23 2016-06-14 Infineon Technologies Ag Electronic component
US20160211250A1 (en) 2015-01-15 2016-07-21 Infineon Technologies Ag Semiconductor substrate arrangement, a semiconductor device, and a method for processing a semiconductor substrate
US9613885B2 (en) 2015-03-03 2017-04-04 Infineon Technologies Ag Plastic cooler for semiconductor modules
DE102015108700A1 (de) 2015-06-02 2016-12-08 Infineon Technologies Austria Ag Halbleiter-Leistungs-Package und Verfahren zu ihrer Herstellung
US9629246B2 (en) 2015-07-28 2017-04-18 Infineon Technologies Ag PCB based semiconductor package having integrated electrical functionality
KR20170024254A (ko) 2015-08-25 2017-03-07 현대자동차주식회사 파워 반도체 모듈 및 이의 제조 방법
KR20170039431A (ko) 2015-10-01 2017-04-11 현대자동차주식회사 솔더링 접합방식 인버터 및 이를 적용한 하이브리드 차량
KR20170069365A (ko) 2015-12-10 2017-06-21 현대자동차주식회사 직접 냉각식 파워모듈 및 그 제조 방법
DE102016114303A1 (de) 2016-08-02 2018-02-08 Infineon Technologies Ag Packung mit teilweise gekapseltem Kühlkanal zum Kühlen eines gekapselten Chips
DE102016117843A1 (de) 2016-09-21 2018-03-22 Infineon Technologies Ag Mit Kühlfluid gekühlte und eine Abschirmschicht umfassende Packung
DE102016117841A1 (de) 2016-09-21 2018-03-22 HYUNDAI Motor Company 231 Packung mit aufgerauter verkapselter Oberfläche zur Förderung einer Haftung
JP6911377B2 (ja) 2017-02-21 2021-07-28 大日本印刷株式会社 リードフレームおよび半導体装置

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20150171000A1 (en) 2013-12-13 2015-06-18 Zhi Qiang Niu Semiconductor device for restraining creep-age phenomenon and fabricating method thereof

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