JPH06204398A - 混成集積回路装置 - Google Patents

混成集積回路装置

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JPH06204398A
JPH06204398A JP4358703A JP35870392A JPH06204398A JP H06204398 A JPH06204398 A JP H06204398A JP 4358703 A JP4358703 A JP 4358703A JP 35870392 A JP35870392 A JP 35870392A JP H06204398 A JPH06204398 A JP H06204398A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 パワー素子と制御素子を1つのケースに実装
する混成集積回路装置において、装置の平面面積を低減
する一方で温度特性を向上し、かつ回路設計の自由度を
改善する。 【構成】 ヒートシンク4と外部端子6及び接続端子7
とをケース1に一体的に形成し、かつヒートシンク4の
一方の面に実装した基板8にパワー素子10を搭載し、
他方の面に実装した基板9に制御素子13を搭載し、各
素子10,13を接続端子7を介して相互に接続すると
ともに、各素子をそれぞれ外部端子6に接続する。パワ
ー素子と制御素子を重ねて実装することで平面面積を低
減し、かつヒートシンクを挟んで実装することで制御素
子における温度特性を向上させ、かつ接続端子7を設け
ることで回路設計の自由度を改善する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は混成集積回路装置に関
し、特に温度特性を向上するとともに設計の自由度を改
善した混成集積回路装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の混成集積回路装置として、図5に
示すように、ヒートシンク21上に複数枚の基板22,
23を実装し、各基板22,23にパワー素子(高電力
素子)24や制御素子25を搭載している。これらパワ
ー素子24と制御素子25とは、各基板22,23間に
接続された金属細線26により相互に接続する。また、
各基板22,23はヒートシンク21上に一体的に形成
されたケース27及びカバー28により封止され、ケー
ス28に設けたリード29には金属細線30により電気
接続を行っている。このような混成集積回路装置では、
特にパワー素子24から発生された熱をヒートシンク2
1を介して放熱させることができる。しかしながら、こ
の構成ではパワー素子24と制御素子25とを同一平面
に配設しているため、集積回路装置全体の平面面積が大
きくなる。また、パワー素子24で発生した熱がケース
内において輻射等により制御素子25に伝えられ、熱に
敏感な制御素子の温度特性を劣化させるおそれがある。
【0003】そこで、従来では平面面積を低減させる改
善策として、特開昭61−75558号公報のものが提
案されている。図6はその構成を示しており、パワー素
子33と制御素子34とをそれぞれ同一寸法の別の基板
31,32に搭載し、各基板31,32に設けた外部端
子35,36に各素子を電気接続する。そして、この外
部端子35,36の一部を曲げ加工してU字部35a,
36aを形成したものである。この構成によれば、パワ
ー素子33を搭載した基板31と、制御素子34を搭載
した基板32とを上下方向に重ね、上側の基板31の外
部端子35の先端を下側の基板32の外部端子36のU
字部36aに嵌合させることで、両者を電気接続するこ
とができる。したがって、この混成集積回路装置では、
各素子を上下方向に重ねることになるため、装置全体と
しての平面面積を低減することができる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図6に
示したものは、基板31,32を上下に配置するため
に、ヒートシンクを実装するスペースを確保することが
難しく、放熱効果が低下され易い。また、上下の基板3
1,32の間隔を小さくするとパワー素子33と制御素
子34の上下間隔が接近し、パワー素子33で発生した
熱が制御素子34に影響し、温度特性が劣化され易くな
る。逆に、この熱の影響を緩和させるために上下の基板
の間隔を大きくすると、装置の高さ寸法が大きくなると
いう問題がある。また、この構成では、外部端子35,
36を介してのみパワー素子33と制御素子34とが電
気接続されるため、例えば相互間でのみ接続が必要とさ
れる信号線等を接続する場合にも、本来は不要な外部端
子をそのために設ける必要があり、外部端子数が増大す
るとともに、各素子を搭載する基板の設計、特に配線パ
ターン設計に制限を受け、設計の自由度が抑えられると
いう問題がある。本発明の目的は、平面面積を低減する
一方で温度特性を向上した混成集積回路装置を提供する
ことにある。また、本発明の他の目的は、設計の自由度
を改善した混成集積回路を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、板状のヒート
シンクと、その周囲の少なくとも一部に配置した端子と
を装置のケースに一体成形して設け、かつヒートシンク
の一方の面に実装した基板にパワー素子を搭載し、ヒー
トシンクの他方の面に実装した基板に制御素子を搭載
し、各素子を前記端子にそれぞれ電気接続した構成とす
る。この場合、一端部がケース外部に引出される外部端
子と、ケース内部に両端部が露呈される接続端子とをケ
ースに一体成形し、パワー素子と制御素子をそれぞれ外
部端子に接続する一方、両素子間の電気接続を接続素子
を介して接続する。また、必要に応じて外部端子のケー
ス内側の端部をヒートシンクの両面に露呈させ、パワー
素子と制御素子をそれぞれ同一の外部端子の内側の端部
に接続する。
【0006】
【実施例】次に、本発明について図面を参照して説明す
る。図1は本発明の第1実施例の概略構成を示す斜視図
である。また、図2及び図3は図1のA−A線、B−B
線拡大断面図である。これらの図において、ケース1は
長方形をした枠壁状に形成され、その上側開口及び下側
開口に板状のケースカバー2,3を取着して内部を密封
するように構成される。このケース1の内部の上下略中
央部にはヒートシンク4が配設され、このヒートシンク
4の周辺部を前記ケース1の内面において抱持してい
る。一方、ケース1の一辺の外面には端子部5が設けら
れる。この端子部5は、ケース1の外面に角筒部1aを
一体に形成するとともに、ケース1を内外に貫通する外
部端子6が設けられ、この外部端子6の外側端は前記角
筒1a内に配置される。なお、この外部端子6の内側端
は前記ヒートシンク4の上下両側に位置される。更に、
前記ケース1の内面に沿う周囲一部には、ケース内面部
を上下に貫通する接続端子7が設けられ、この接続端子
7の上下の各端部は前記ヒートシンク4の上下両側に位
置される。前記ケース1は樹脂で形成され、前記ヒート
シンク4、外部端子6、接続端子7は金属で形成される
が、これらは樹脂成形により一体に形成されている。
【0007】一方、前記ヒートシンク4の上面には第1
の基板8が実装され、下面に第2の基板9が実装され
る。この場合、例えば各基板8,9の裏面に設けた図外
のメタライズ層や金属メッキ層をロウ材等によりヒート
シンク4に直接接続する構成が取られる。前記第1の基
板8には高電力トランジスタ等のパワー素子10が搭載
され、第1の基板8に設けた導電回路パターン11に金
属細線12により電気接続される。同様に第2の基板9
にはマイクロコンピュータチップやメモリ等の制御素子
13が搭載され、導電回路パターン14に金属細線15
により電気接続される。そして、第1の基板8及び第2
の基板9の各導電回路パターン11,14と外部端子6
とをそれぞれ金属細線16で接続する。また、パワー素
子10と制御素子13とを相互に接続する場合に、各導
電回路パターン11,14と接続端子7とを金属細線1
7により接続する。例えば、電源線、接地線、各種入出
力線は外部端子6に接続し、パワー素子10と制御素子
13間の連絡線を接続端子7に接続する。
【0008】したがって、この構成によれば、1つのヒ
ートシンク4の上面と下面にそれぞれ実装した基板8,
9にパワー素子10と制御素子13を搭載しているた
め、素子を上下に重ねた分、集積回路装置の平面面積を
低減することが可能となる。また、パワー素子10と制
御素子13とをヒートシンク4を挟んだ両側に分けて搭
載しているため、パワー素子10で発生した熱はヒート
シンク4により吸熱されかつ放熱されるので、制御素子
13に影響することは殆どなく、制御素子13の温度特
性を向上することが可能となる。一方、パワー素子10
と制御素子13はそれぞれ外部端子6に必要な電気接続
が行われるとともに、パワー素子10と制御素子13と
の間を相互接続するだけの配線の場合には、ケース1に
設けた接続端子7を介して両者を接続することができ、
この接続を行うために外部端子を設ける必要がない。し
たがって、外部端子6の数がいたずらに増加することを
防止でき、かつ外部端子6を介して両素子10,13の
接続を行う必要がないため、回路設計の自由度を改善す
ることができる。
【0009】図4は本発明の第2実施例の断面図であ
る。この実施例においては、ヒートシンク4、外部端子
6Aをケース1に一体に支持させ、このヒートシンク4
の両側にそれぞれ基板8,9を実装し、かつ各基板にパ
ワー素子10と制御素子13を分けて搭載している点は
前記第1実施例と同じであり、第1実施例と等価な部分
には同一符号を付してある。この第2実施例において
は、ケース1の両側に端子部5を設け、この端子部5に
支持させた外部端子6Aの全部或いは1部を、図示のよ
うにその内側端部6aにおいて曲げ形成し、この内側端
部6aをヒートシンク4の上下の各基板8,9に対して
それぞれ露呈されるように構成している。したがって、
パワー素子10と制御素子13とを相互に電気接続した
上でこの接続部を外部に引き出したい場合には、この外
部端子6Aの構造を採用し、内側端部6a対して各基板
8,9を金属細線18により電気接続すればよい。これ
により、第1実施例における接続端子7を外部端子6A
で兼用し、回路設計の自由度を更に改善するとともに、
接続端子の数を低減させ、構造の簡略化を図ることが可
能となる。
【0010】また、この実施例では、パワー素子10側
のケースカバー2に放熱フィン2aを設けており、パワ
ー素子10からケースカバー2に輻射される熱を放熱フ
ィン2aにより効果的に放熱させ、ヒートシンク4によ
る熱吸収及び放熱効果とあいまってパワー素子側のケー
ス内部の温度の上昇を防止することもできる。この実施
例においても、第1実施例と同様な効果を得ることがで
きるとともに、これに加えて放熱フィンによる放熱効果
を進めることで温度特性を更に向上でき、かつ外部端子
を接続端子と兼用することでその有効利用を図り、回路
の設計自由度を更に高めることが可能となる。なお、ケ
ースとヒートシンクの一体形成に伴う係合構造や、外部
端子や接続端子の形状等は混成集積回路装置の仕様に応
じて適宜変更できることは言うまでもない。
【0011】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、ケースに
ヒートシンクと端子とを一体成形し、ヒートシンクの一
方の面にパワー素子を搭載し、ヒートシンクの他方の面
に制御素子を搭載し、各素子を端子にそれぞれ電気接続
したことにより、パワー素子と制御素子とが重ねられた
状態で実装されることになり、集積回路装置の平面面積
を低減することができる。また、ヒートシンクを隔てて
パワー素子と制御素子が実装されることになるため、パ
ワー素子の熱が制御素子に影響することが抑制でき、集
積回路装置の温度特性を向上する。また、外部端子と接
続端子とをケースに一体成形し、パワー素子と制御素子
をそれぞれ外部端子に接続する一方、両素子間の電気接
続を接続素子を介して接続することにより、パワー素子
と制御素子とを外部端子を介することなく相互接続で
き、各素子の回路設計の自由度を向上するとともに、外
部端子数を低減し、かつ構造が簡略化できる。更に、外
部端子のケース内側の端部をヒートシンクの両面に露呈
させ、パワー素子と制御素子をそれぞれ同一の外部端子
の内側の端部に接続することで、外部端子で接続端子を
兼用し、構造を更に簡略化することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例の一部を破断した斜視図で
ある。
【図2】図1のA−A線拡大断面図である。
【図3】図1のB−B線拡大断面図である。
【図4】本発明の第2実施例の断面図である。
【図5】従来の平面構成の混成集積回路装置の断面図で
ある。
【図6】従来の立体構成の混成集積回路装置の断面図で
ある。
【符号の説明】
1 ケース 2,3 ケースカバー 4 ヒートシンク 6,6A 外部端子 7 接続端子 8 第1の基板 9 第2の基板 10 パワー素子 13 制御素子

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 板状のヒートシンクと、その周囲の少な
    くとも一部に配置した端子とをケースに一体成形して設
    け、前記ヒートシンクの一方の面に実装した基板にパワ
    ー素子を搭載し、ヒートシンクの他方の面に実装した基
    板に制御素子を搭載し、各素子を前記端子にそれぞれ電
    気接続したことを特徴とする混成集積回路装置。
  2. 【請求項2】一端部がケース外部に引出される外部端子
    と、ケース内部に両端部が露呈される接続端子とをケー
    スに一体成形し、パワー素子と制御素子をそれぞれ前記
    外部端子に接続する一方、両素子間の電気接続を前記接
    続素子を介して接続してなる請求項1の混成集積回路装
    置。
  3. 【請求項3】外部端子のケース内側の端部をヒートシン
    クの両面に露呈させ、パワー素子と制御素子をそれぞれ
    同一の外部端子の内側の端部に接続してなる請求項1又
    は2の混成集積回路装置。
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