JPH07122708A - 電力用半導体装置のパッケージ - Google Patents

電力用半導体装置のパッケージ

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JPH07122708A
JPH07122708A JP5269356A JP26935693A JPH07122708A JP H07122708 A JPH07122708 A JP H07122708A JP 5269356 A JP5269356 A JP 5269356A JP 26935693 A JP26935693 A JP 26935693A JP H07122708 A JPH07122708 A JP H07122708A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】外部制御回路，並びにスナバ回路との相互接続
に有利な電力用半導体装置のパッケージを提供する。 【構成】ＩＧＢＴなどのパワーチップを内蔵したパッケ
ージ１の上面に直流入力, 交流出力用の主回路外部導出
端子２、および外部制御回路４に接続するピン端子３を
二列に振り分けて配列した半導体装置を対象に、パッケ
ージの上面側に、前記のピン端子列に並置して外部制御
回路のプリント配線板を固定するための支持端子６、お
よび直流入力端子と同電位に内部接続して引出したスナ
バ回路用の接続端子７を設け、パワーデバイスとして使
用する際に、前記の支持端子６，接続端子７の上に外部
制御回路，スナバ回路のプリント配線板を載置支持した
状態で半導体装置と相互接続する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、インバータなどの電力
変換装置に適用するインテリジェントパワーデバイスな
どを対象とした電力用半導体装置のパッケージ構造に関
する。
【０００２】
【従来の技術】まず、ＶＶＶＦインバータを例に、絶縁
ゲート形バイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）をパワー
スイッチング素子に用いた頭記電力用半導体装置の従来
におけるパッケージ構造，および等価回路を図４（ａ),
（ｂ）に示す。（ａ）図において、１は樹脂製のパッケ
ージ、２は直流入力端子Ｐ，Ｎと交流出力端子Ｕ，Ｖ，
Ｗからなるファストンタブ端子構造の主回路外部導出端
子、３は外部制御回路４のプリント配線板と接続するピ
ン端子であり、パッケージ１の内部には（ｂ）図で表す
ように、６個組の絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ
チップＩＧＢＴ，フリーホイーリングダイオードチップ
Ｄで構成した３相ブリッジのインバータ回路，および図
示されてないゲート駆動回路，保護回路などが組み込ま
れており、これら回路に接続した前記の端子２，３がパ
ッケージ１の上面に引出して配列されている。
【０００３】かかる構成の電力用半導体装置をインバー
タに適用する際には、前記の外部導出端子２の直流入力
端子Ｐ，Ｎを直流電源に、交流電力端子Ｕ，Ｖ，Ｗを電
動機などの負荷に接続するとともに、外部制御回路４は
プリント配線板をパッケージ１の上に並ぶピン端子３に
直接半田付けするか，あるいはコネクタを使用して相互
接続する。さらに、ＩＧＢＴの高速スイッチング動作に
伴って発生するサージ電圧を抑制するために、直流入力
端子Ｐ，Ｎの間にはスナバ回路５を外部接続するように
している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、前記した従
来の構成では次記のような問題点がある。 （１）半導体装置のパッケージに搭載した外部制御回路
４のプリント配線板を細線で作られたピン端子列に接続
し、プリント配線板の荷重を全て一列に並ぶピン端子３
で受けるようにしているために、外部から振動荷重など
が加わると機械的強度の弱いピン端子３が折れ曲がった
り，切断することがある。
【０００５】（２）スナバ回路５は直流入力端子を利用
してここにリード線を介して外部接続しているので、ス
ナバ回路との間にはリード線の配線インダクタンスが加
わり、このためにスナバ回路のサージ電圧抑制効果が十
分に発揮できない。 本発明は上記の点にかんがみなされたものであり、その
目的は前記課題を解決して、外部制御回路，並びにスナ
バ回路との接続に有利な電力用半導体装置のパッケージ
を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、パワーチップを内蔵したパッケージの上
面に直流入力, 交流出力用の主回路外部導出端子、およ
び外部制御回路に接続するピン端子を二列に振り分けて
配列した電力用半導体装置を対象に、そのパッケージを
次記のように構成するものとする。
【０００７】（１）パッケージの上面側に、前記のピン
端子列に並置して外部制御回路のプリント配線板を固定
するための支持端子を設ける。 （２）パッケージの上面側に、前記の直流入力端子と同
電位に内部接続して引出したスナバ回路用の接続端子を
設ける。 （３）パッケージの上面側に、前項（１）の支持端子,
および（２）項のスナバ回路用の接続端子を併設する。
【０００８】（４）前項（３）の構成において、主回路
外部導出端子，ピン端子をパッケージ上面の両サイドに
配列するとともに、支持端子をピン端子列の両端に設置
し、スナバ回路接続用端子を直流入力端子の近傍に設置
する。
【０００９】
【作用】上記の構成において、半導体装置に外部制御回
路を接続する際には、パッケージ上に並ぶピン端子列と
外部制御回路のプリント配線板との間を半田付けなどで
接続するとともに、前記ピン端子列に並置してパッケー
ジ上に設けた支持端子、プリント配線板を載置した上で
支持端子にプリント配線板を半田付けして固定すること
により、この支持端子が位置決め，補強支持部材として
働き、プリント配線板の取付け姿勢の平行度を保ちつ
つ、外部から振動荷重などが加わった際に細線のピン端
子が折損するのを安全に保護する。
【００１０】また、直流入力端子と同電位に内部接続し
てパッケージ上に引出した接続端子の間にまたがってス
ナバ回路のプリント配線板の端子を直接半田付け接合す
ることにより、半導体装置に内蔵のパワー素子とスナバ
回路との間の配線インダクタンスが最小となるので、こ
れによりスナバ回路が有効に働き、半導体装置のスイッ
チング動作時に発生するサージ電圧を効果的に抑制でき
る。
【００１１】さらに、外部制御回路のプリント配線板を
固定するための支持端子，スナバ回路用の接続端子をパ
ッケージ上に併設することで、前記の各機能が同時に得
られる。
【００１２】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。なお、各実施例の図中で図４に対応する同一部材
には同じ符号が付してある。 実施例１：図２は本発明の請求項１に対応する実施例を
示すものであり、この実施例においては、パッケージ１
の上面側に配列した主回路の外部導出端子２，外部制御
回路に接続するピン端子３に加えて、さらにピン端子列
と並置してパッケージ１の両端部には制御回路４のプリ
ント配線板を固定するための２本の支持端子６が左右に
振り分けて配備されている。なお、この支持端子６は、
外部荷重に対して折れ曲がったりすることのない太線を
採用するものとする。
【００１３】そして、パッケージ１の上に外部制御回路
４のプリント配線板を搭載して半導体装置との間を相互
接続する際に、前記の支持端子６を位置決め，支持部材
としてこの上にまたがってプリント配線板を定位置に載
置し、両者の間を半田付けして固定するととに、ピン端
子３をプリント配線板の回路に半田付け，ないしはコネ
クタを介して相互接続する。
【００１４】実施例２：図３は本発明の請求項２に対応
する実施例を示すものであり、この実施例においては、
パッケージ１の上面側に配列した主回路の外部導出端子
２，外部制御回路に接続するピン端子３に加えて、さら
にパッケージ１の左右両端部には主回路外部導出端子２
に並置して一対のスナバ回路用接続端子７が装備されて
おり、かつ各接続端子７がそれぞれパッケージ内で直流
入力端子Ｐ，Ｎに同電位となるよう接続されている。
【００１５】そして、半導体装置の回路にスナバ回路５
を接続する場合には、スナバ回路５のプリント配線板を
前記一対の接続端子７の間にまたがって載置した上で、
スナバ回路５の端子とパッケージ側の接続端子７との間
を半田付けにより直接接続する。 実施例３：図１は本発明の請求項３，４に対応する実施
例を示すものであり、この実施例においては、パッケー
ジ１の上面側に、主回路外部導出端子２，制御回路接続
用のピン端子３の他に、前記実施例１，２で述べた支持
端子６，およびスナバ回路用接続端子７がパッケージ１
の左右両サイドに振り分けて併設されている。そして、
当該半導体装置に外部制御回路４，スナバ回路５を接続
する際には、（ｃ）図で表すように外部制御回路４のプ
リント配線板を支持端子６に半田接合して固定するとと
に、ピン端子３とプリント配線板との間を半田付け，な
いしコネクタにより相互接続する。さらに、スナバ回路
５のプリント配線板を接続端子６の間にまたがって載置
支持した上で、該接続端子６とスナバ回路５の端子との
間を半田付けする。
【００１６】
【発明の効果】以上述べたように、本発明の構成によれ
ば、制御回路接続用のピン端子列に並置してプリント配
線板を半田付け固定する支持端子を設けたことにより、
半導体装置のパッケージに搭載した外部制御回路のプリ
ント配線板に対する支持強度が増すので、外部振動など
の荷重が加わった場合でも細線のピン端子が変形したり
切断するといったトラブルを防止できる。
【００１７】また、半導体装置の回路に接続するスナバ
回路に対して、直流入力端子と同極性に内部接続したス
ナバ回路用の接続端子を主回路外部導出端子とは別にパ
ッケージ上に設置したことにより、半導体装置の内蔵素
子とスナバ回路との間の配線インダクタンスを最小にし
て接続することができ、これによりスナバ回路の機能が
有効に働いて半導体装置のスイッチング動作に伴って発
生するサージ電圧を効果的に抑制できるなど、信頼性の
高い半導体装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例３に対応する半導体装置のパッ
ケージ外形図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は平面
図、（ｃ）は側面図
【図２】本発明の実施例１に対応する半導体装置のパッ
ケージ外形斜視図
【図３】本発明の実施例２に対応する半導体装置のパッ
ケージ外形斜視図
【図４】本発明の実施対象となる電力用半導体装置の従
来におけるパッケージ構造図であり、（ａ）はパッケー
ジの外形斜視図、（ｂ）は半導体装置の等価回路図
【符号の説明】 １ パッケージ ２ 主回路の外部導出端子 ３ 制御回路のピン端子 ４ 外部制御回路 ５ スナバ回路 ６ 外部制御回路の支持端子 ８ スナバ回路の接続端子 Ｐ，Ｎ 直流入力端子 Ｕ，Ｖ，Ｗ 交流出力端子

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】インバータなどの電力変換装置に適用する
    電力用半導体装置のパッケージであり、パワーチップを
    内蔵したパッケージの上面に直流入力, 交流出力用の主
    回路外部導出端子、および外部制御回路に接続するピン
    端子を二列に振り分けて配列したものにおいて、パッケ
    ージの上面側に、前記のピン端子列に並置して外部制御
    回路のプリント配線板を固定するための支持端子を設け
    たことを特徴とする電力用半導体装置のパッケージ。
  2. 【請求項２】インバータなどの電力変換装置に適用する
    電力用半導体装置のパッケージであり、パワーチップを
    内蔵したパッケージの上面に直流入力, 交流出力用の主
    回路外部導出端子、および外部制御回路に接続するピン
    端子を二列に振り分けて配列したものにおいて、パッケ
    ージの上面側に、前記の直流入力端子と同電位に内部接
    続して引出したスナバ回路用の接続端子を設けたことを
    特徴とする電力用半導体装置のパッケージ。
  3. 【請求項３】インバータなどの電力変換装置に適用する
    電力用半導体装置のパッケージであり、パワーチップを
    内蔵したパッケージの上面に直流入力, 交流出力用の主
    回路外部導出端子、および外部制御回路に接続するピン
    端子を二列に振り分けて配列したものにおいて、パッケ
    ージの上面側に、請求項１に記載の支持端子, および請
    求項２に記載のスナバ回路用接続端子を併設したことを
    特徴とする電力用半導体装置のパッケージ。
  4. 【請求項４】請求項３記載のパッケージにおいて、主回
    路外部導出端子，ピン端子をパッケージ上面の両サイド
    に配列するとともに、支持端子をピン端子列の両端に設
    置し、スナバ回路接続用端子を直流入力端子の近傍に設
    置したことを特徴とする電力用半導体装置のパッケー
    ジ。
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