JPH04162554A - 電力用半導体装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、外装ケース内に保持した電極端子の接続端
を外部に出した、パワーモジュールなど電力用半導体装
置に関する。

いて示す。なお、図では各電極端子は全部で７本あるが
、以下の説明では主回路の電極端子１の保持について述
べるっ２は金属などの銅合板で、上面に絶縁メタライズ
基板３が固着されている。４は合成樹脂成形品からなる
外装ケースで、各電極端子１を電極保持部５の保持＄５
ａに立て方向に保持し、接続端部を上方に出させており
、下端に銅台板２を接着している。外装ケース４内には
、下半部にシリコンゲルなどからなる合成樹脂材６が充
てんされ、上半部にエポキシ樹脂などからなる合成樹脂
材７が充てんされている。

上記半導体装置の組立ては、次のようにしている。まず
、銅台板２上に絶縁メタライズ基板３をはんだ付けなど
で固着し、絶縁メタライズ基板３上に各種半導体チップ
（図示しない）をはんだ付けなどで固着する。銅台板２
の外装ケースとの接着面に接着剤を塗布し、絶縁メタラ
イズ基板３上面には、電極端子１との接合面にはんだ材
を塗布しておく。

一方、外装ケース４の電極保持部５の保持溝５ａに電極
端子１を上方から挿入し保持する０この状態の外装ケー
ス４を第６図に示す。

第６図の組立状態の外装ケース４を、上記組立状態の銅
合板２上にかぶせ、加熱を施し、外装ケース４を銅台板
２に接着するとともに、電極端子１を絶縁メタライズ基
板３上に接合する。

絶縁メタライズ基板３上に配置ノくターン（図示しない
）が形成されておシ、この配線パターン上に電極端子ｌ
が下端面ではんだ接合されている。

このはんだ接合部は、大電流を流すパワーモジュールに
おいては、非常に重要な部分であり、良好なはんだ接合
状態にすることに注意が払われている。良好なはんだ接
合状態は、電極端子１の下端面が絶縁メタライズ基板３
上の配線パターンの所定の位置で、はんだが所定の厚さ
でばらつくことなく接合されることである。

上記のように、外装ケース４が銅合板２部に接着される
と、外装ケース４内に、下半部には合成樹脂材６を充て
んし、Ｅ半部には合成樹脂材７を充てんし硬化させる０ 次に、外装ケース４の電極端子１の保持手段を説明する
。第７図は第４図の電極端子１を示す。

電極端子１の中間部両側に支持突出部１ａが設けられ、
厚さ方向に打出し突起片１ｂが出され、下部の二また部
ＩＣがＺ状に折曲げられ、下端面が水平に形成されてい
る。この電極端子１の各支持突出部１ａを各電極保持部
５の保持溝５ａに上方から挿入し、突起片１ｂの弾性抑
圧によシ保持している。

ところが、第８図、第９図に示すように、電極端子１が
垂直に保たれず、傾きがちである０これは、電極保持部
５の保持溝５ａへの電極端子１の挿入作業を容易にする
ため、及び挿入時に破損などが生じないようにするため
、保持溝５ａの幅（保持部５の厚さ方向に対する）寸法
ｄを、電極端子１（支持突出部１ａ）の厚さｔよりｂだ
け大きくし、ゆとりを持たせているからである。

したがって、第８図のように、打出し突起片１ｂが溝５
ａ内の上方に位置する場合は、突起片１ａは弾性押圧す
るが、この部分を支点とし電極端子ｌが角度ｅ０傾いて
保持されることになる。

また、第９図のように、突起片１ｂが溝５ａ内の下方に
位置する場合は、この部分を支点とし電極端子１が角度
ｅ０傾いて保持されることになる。

したがって、電極端子１の下端面が絶縁メタライズ基板
３の上面に対し、すき間ができ、はんだ付は不良となる
。また、絶瞭メタライズ基板３までの間隔ｆに比例し、
配線パターンに対し水平方向の位置ずれが生じる。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記のような従来の電力用半導体装置では、電極端子１
の支持突出部１ａに打出し突起片１ｂを設けているが、
電極保持部５の保持溝５ａ内で突起片ｌｂ部を支点とし
て、電極端子１が傾くことがあり、電極端子１の下端面
が対応するはんだ接合面に対し傾きができ、はんだ厚さ
が均一にならず、はんだ付は不良となシ、また、対応す
るはんだ接合面に位置ずれが生じるという問題点があっ
た。

この発明は、このような問題点を解決するためになされ
たもので、外装ケースを金属台板への接合時に、電極端
子が外装ケースの電極保持部に垂直に保持されていて、
下端面が対応する接続基板面に一様に接し、水平方向の
位置すれかなく、良好なはんだ接合がされた電力用半導
体装置を得ることを目的としている。

〔課題を解決するための手段〕

この発明にかかる電力用半導体装置は、請求項１の発明
では、外装ケースの電極保持部の保持溝は、電極端子の
両側の支持突出部の両面に対し、打出し突起片側に対す
る内面には、突起片位置の方にすき間を有し突出片から
遠い部分にすき間をなくした段差を設け、突起片の反対
側に対する内面には、突起片の高さ位置部分はすき間を
なくし、突出片から遠い方にすき間を有する段差を設け
たものである。

また、請求項２の発明では、電極端子の両側の支持突出
部に設けた打出し突起片を、外装ケースの電極保持部の
保持溝の深さ方向の中央位置にしたものである。

〔作用〕

この発明においては、ａｔ項１の発明では、を極端子を
支持突出部で、外装ケースの電極保持部の保持溝に挿入
すると、打出し突起片の弾性押圧で支持突出部の突起片
とは反対側面が対応する溝内面にすき間なく押付けられ
、かつ、支持突出部の突起片側面が対応する保持溝内面
とはすき間なく接する。これによ！ｌ１％電極端子は段
差のある保持溝によシ傾くことなく垂直に保持され、下
端面が対応する接続体の接合面に傾くことなく接し、良
好なはんだ接合される。

また、請求項２の発明では、電極端子を支持突出部で、
外装ケースの電極保持部の保持溝に挿入すると、支持突
出部の打出し突起片が、保持溝の深さ方向の中央位置で
支持突出部を対応する溝内面に弾性押圧する。これによ
シミ極端子は電極保持部の保持溝によシ傾くことなく垂
直に保持され、下端面が対応する接続体の接合面に傾く
ことなく接し、良好なはんだ接合される。

〔実施例〕

第１図はこの発明の一実施例による電力用半導体装置の
電極端子保持手段を示す。図において、電極端子１の両
側の支持突出部１ａに設けられた打出し突起片１ｂは、
外装ケース４の電極保持部５の溝５ａの下方側に位置し
ている。ｔは電極端子１の厚さを示す。

保持溝５ａの支持突出部１ａの両面に対する内面は、突
起片ｌｂ側の面は、突起片１ｂの位置の方をすき間すに
し、突起片１ｂから遠い部分はすき間をなくした段差を
設けており、突起片１ｂの反対側の面は、突起片１ｂの
位置の部分はすき間なくし、突起片１ｂから遠い方をす
き間Ｃにした段差を設けている。保持溝５ａのすき間す
、ｃによシ、電極端子１の支持突出部１ａは保持溝５ａ
内に上方から容易に挿入される。支持突出部１ａは、下
部側が突起片１ｂの弾性押圧により溝５ａの対応する内
面に押付けられ、上部側は溝５ａの対応する内面に反力
Ｐで受止められる。

こうして、電極端子１は両支持突出部１ａが電極保持部
５の内面に段差を設けた保持溝５ａへの挿入により、垂
直に保持され、下端面が絶縁メタ２イズ基板３面に傾く
ことなく均等にはんだ接合される。

第２図はこの発明の他の実施例を示し、電極端子ｌの支
持突出部１ａの突起片１１）の位置が、保持溝５ａのと
方にある。そこで、支持突出部１＆の両面に対応する保
持＄５ａの内面は、突起片１ｂｌＩＩに対する面には、
突起片１ｂの位置の方はすき間すにし、突起片１ｂから
遠い部分はすき間をな−くした段差を設け、また、突起
片１ｂの反対側に対す九段差を設けている。

こうして、突起片１ｂの弾性抑圧により支持突出部１ａ
は保持＄５ａの対応する内面に押付けられ、下部側はｄ
ｌ１５ａの対応する内面に反力Ｐで受止められ、傾きの
ない垂直に保持される。

なお、保持溝５ａの内面の段差の位蓋人、Ｂは、支持突
出部１ａが保持＄５ａへの挿入に支障がなく、挿入後電
極１子ｌが垂直に保持されるならば、第１図及び第２図
に示す位置に限定されるものではない。

次に、第３図はこの発明の他の異なる実施例による電力
用半導体装置の電極端子保持手段を示す、一部断面した
側面図である。図において、外装ケース４の電極保持部
５の保持溝５ａの内面は、電極端子１の厚さ（支持突出
部１ａの厚さと同一）ｔに対しすき間すを設けた幅とに
し、両支持突出部１ａが溝５＆に容易に挿入されるよう
にしている。

支持突出部ｌａの打出し突起片１ｂの高さ方向の位置は
、溝５ａのＲさの中央位置になるようにしている。この
位置は、例えばａ±１ｍｘｎにしている。

電極鴫子１ｔ−ｌｉｆｉｌ支持突出部１ａで溝５ａに挿
入すると、突起片１′ｂが祭さ方向の中央位置で溝５ａ
の内面に食い込んで弾性押圧し、支持突出部１ａを反対
側の内面に押付けている。こうして、溝５ａに挿入され
た電極端子１は、傾くことなく垂直に保持され、下端面
が絶縁メタラ・ｆズ基板３面に傾くことなく接し、良好
なはんだ接合される。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば、請求項１の発明では
、外装ケースの電極保持部の保持溝の幅方向の内面を、
打出し突起片に対する側の面には、突起片位置の方にす
き間を有し突起片から遠い部分にすき間をなくした段差
を設け、突起片の反対側に対する面には、突起片位置部
分はすき間をなくし、突起片から遠い方にすき間を有す
る段差を設けたので、支持突出部が溝に容易に挿入され
、電極端子が電極保持部に傾くことなく保持され、電極
端子の下端面が接続体の接合面に傾くことなく、良好な
はんだ接続され、また、水平方向の位置すれかなくされ
る。

また、請求項２の発明では、外装ケースの電極保持部の
保持溝の幅を電極端子の支持突出部の厚さに対しすき間
を有するようにし、支持突出部の打出し突出片の位置を
、保持溝の深さの中央位置になるようにしたので、上記
請求項１の発明と同様な効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図及び第３図はこの発明の第１゜第２及び
第３の実施例による電力用半導体装置の電極端子保持手
段を示す一部断面した側面図、第４図は一般的なパワー
モジュールの場合の電力用半導体装置の充てん合成樹脂
材を除いて示す平面図、第５図は第４図の装置の合成樹
脂材が充てんされた状態の側面断面図、第６図は第５図
の外装ケースに電極端子を保持した状態の側面断面図。 第７図（ａ）及び（１））は第６図の電極端子の正面図
及び側面図、第８図及び第９図は従来の電力用半導体装
置の電極端子保持手段の各側を示す一部断面した側面図
である。 １・・・電極端子、１ａ・・・支持突出部、　ｌｂ・・
・打出し突起片、３・・・接続基板（絶縁メタライズ基
板）、４・・・外装ケース、５・・・電極保持部、　５
ａ・・・保持溝なお１図中同一符号は同−又は相当部分
を示す。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）高さ方向の中間部両側に支持突出部が設けられ、
   この突出部には打出し突起片が厚さ方向に出されており
   、下部が折曲げられて下端面が水平に形成された電極端
   子と、合成樹脂成形品からなり、内部に設けられた電極
   保持部に形成された保持溝に、上記電極端子が両突出部
   で挿入され、立て方向に保持する外装ケースと、この外
   装ケースの下端部に配置され、上面に上記電極端子の下
   端面がはんだ接合される接続基板とを備え、 上記電極保持部の保持溝の幅方向内面は、上記突起片側
   に対する面には、突起片位置の方を突出部面からすき間
   をあけ、突起片から遠い部分を突出部面にすき間をなく
   した段差を設け、突起片の反対側に対する面には、突起
   片のある高さ位置部分を突出部面にすき間をなくし、突
   起片から遠い方を突出部面からすき間をあけた段差を設
   け、上記電極端子を垂直に保持するようにした電力用半
   導体装置。
2. （２）高さ方向の中間部の両側に支持突出部が設けられ
   、この突出部には打出し突起片が厚さ方向に出されてお
   り、下部が折曲げられて下端面が水平に形成された電極
   端子と、合成樹脂成形品からなり、内部に設けられた電
   極保持部に形成された保持溝に、上記電極端子が両突出
   部で立て方向に挿入保持される外装ケースと、この外装
   ケースの下端部に配置され、上面に上記電極端子の下端
   面がはんだ接合される接続基板とを備え、 上記電極保持部の保持溝の幅は、上記突出部厚さに対し
   すき間を有し、上記突出部の突起片の高さ方向位置を、
   上記保持溝の深さの中央位置にした電力用半導体装置。