JPH07263622A - 半導体装置 - Google Patents

半導体装置

Info

Publication number
JPH07263622A
JPH07263622A JP6055961A JP5596194A JPH07263622A JP H07263622 A JPH07263622 A JP H07263622A JP 6055961 A JP6055961 A JP 6055961A JP 5596194 A JP5596194 A JP 5596194A JP H07263622 A JPH07263622 A JP H07263622A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
control circuit
semiconductor element
power semiconductor
mounting substrate
power
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP6055961A
Other languages
English (en)
Inventor
Takahiro Ito
隆啓 伊藤
Tetsujiro Tsunoda
哲次郎 角田
Shinichi Umekawa
真一 梅川
Kinya Ota
錦弥 太田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP6055961A priority Critical patent/JPH07263622A/ja
Publication of JPH07263622A publication Critical patent/JPH07263622A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4805Shape
    • H01L2224/4809Loop shape
    • H01L2224/48091Arched
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/484Connecting portions
    • H01L2224/4847Connecting portions the connecting portion on the bonding area of the semiconductor or solid-state body being a wedge bond
    • H01L2224/48472Connecting portions the connecting portion on the bonding area of the semiconductor or solid-state body being a wedge bond the other connecting portion not on the bonding area also being a wedge bond, i.e. wedge-to-wedge

Landscapes

  • Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 制御回路が着脱自在で、容易に交換可能な半
導体モジュールを提供する。 【構成】 電力用半導体素子20と、前記電力用半導体
素子20を搭載するとともに外部接続用の端子29bを
導出した支持体24と、前記電力用半導体素子20を制
御する制御部23を搭載した制御ブロック26とを具備
し、前記制御ブロック26が前記支持体24に対して着
脱自在に装着せしめられている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置に係り、特
にケース端子一体型の半導体モジュールに関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、パワートランジスタなどの電力
用半導体素子は、大量の熱を発生するとともに高電力を
供給して用いられるため、その実装には放熱性と信頼性
が必要とされる。また、少量多品種化の傾向から、同じ
電力用半導体素子でも複数種の制御回路に用いられるこ
とが多い。
【0003】従来の電力用素子は図5に一例を示すよう
に、ケース端子一体型の半導体モジュールとして実装さ
れる。例えば、ヒートシンクの役目を果たすCuベース
11と、両面にCuパターン(図示せず)の形成された
アルミナセラミック板などの第1の実装基板12と、駆
動回路を含む制御回路の搭載された第2の実装基板13
とが、ケース15に装着され、これら第1および第2の
実装基板間が信号端子14で接続されるとともに、外部
接続用の信号端子19が外部に導出せしめられて構成さ
れている。なお第1および第2の実装基板12,13の
間はポッティング樹脂16が充填され、またこのポッテ
ィング樹脂16の上層はキャスティング樹脂17で封止
されている。
【0004】この半導体モジュールの製造に際しては、
次のような方法がとられる。まず、第1の実装基板12
上に半導体素子チップをマウントし、これをCuベース
11上に半田付けしたのち、このCuベース11をケー
ス15に接着し、さらに半導体素子と電力端子および信
号端子14をボンディングワイヤ18を介して接続す
る。
【0005】さらにこの信号端子14を第2の実装基板
13の接続孔(図示せず)にはめこみ半田付けし、ポッ
ティング樹脂16を滴下したのち、キャスティング樹脂
17を注入して、硬化せしめこの半導体モジュールが完
成する。なおここで外部接続用の信号端子19の接続
は、第2の実装基板13に直接半田付けを行うことによ
り達成される。
【0006】
【発明を解決しようとする課題】このように従来の半導
体装置では、ケースの内部に半導体素子のみならず制御
回路が組み込まれた第2の実装基板があり、この第2の
実装基板を絶縁膜であるポッティング樹脂で埋めたの
ち、キャスティング樹脂で封止しており、制御回路の組
込まれた第2の実装基板はケースの内部で樹脂に埋め込
まれているため、装置完成後、制御回路を交換すること
はできないという問題があった。
【0007】また、さらにポッティング樹脂の上に蓋若
しくはキャスティング樹脂がくるため、高さが高くなり
外形が大きくなるという問題があった。
【0008】本発明は、前記実情に鑑みてなされたもの
で、制御回路が着脱自在で、容易に交換可能な半導体装
置を提供することを目的とする。
【0009】本発明の他の目的は、小形化が可能で、制
御回路の着脱および交換が、さらに容易な半導体装置を
提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明の第1の特徴は、
半導体装置において、電力用半導体素子と、前記電力用
半導体素子を搭載するとともに外部接続用の端子を導出
した支持体と、前記電力用半導体素子を制御する制御部
を搭載した制御ブロックとを具備し、前記制御ブロック
が前記支持体に対して着脱自在に装着せしめられている
ことにある。
【0011】また本発明の第2の特徴は、半導体装置に
おいて、電力用半導体素子と、前記電力用半導体素子を
搭載するとともに外部接続用の端子を導出した支持容器
と、前記電力用半導体素子を制御する制御部を搭載した
制御ブロックとを具備し、前記制御ブロックが前記支持
容器に係合し、電気的および機械的に着脱自在に装着せ
しめられる蓋体を構成していることにある。
【0012】
【作用】本発明によれば、制御回路の組み込まれた制御
ブロックが着脱自在に装着されているため、容易に制御
回路を変更することができ、少量多品種生産に有効であ
る。またポッティング樹脂層が不要となるため、装置の
小形化をはかることができる。
【0013】また、制御ブロックが、支持容器に係合し
着脱自在に装着せしめられる蓋体をなすように構成する
ことにより、蓋体を交換するのみで制御回路の変更が可
能であり、また装置全体としての薄形化をはかることが
できる。
【0014】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
つつ詳細に説明する。
【0015】実施例1 図1は本発明を実施した半導体モジュールの一部断面を
示す図である。
【0016】この半導体モジュールは、電力用半導体素
子20が第1の実装基板22を介してCuベース21に
搭載せしめられ、このCuベース21が外部接続用の信
号端子29bを導出したケース24に一体化せしめら
れ、さらにこのケース24に、制御回路の組み込まれた
第2の実装基板23を備えた樹脂製の蓋体26が、ソケ
ット28a,28bを介して着脱自在に装着せしめられ
たことを特徴とする。
【0017】すなわち、ヒートシンクの役目を果たすC
uベース21上に、両面にCuパターン(図示せず)の
形成されたアルミナセラミック板などの絶縁性基板から
なる第1の実装基板22が固着され、この第1の実装基
板22に半導体素子20が実装される。そしてこの半導
体素子20は、ケース24内に埋め込まれた信号端子2
9aにボンディングワイヤ27を介して接続されてい
る。また、このケース24には一端を外部に導出された
外部接続用の信号端子29bと第1の実装基板22の近
傍に導出された信号端子29aとが埋め込まれ、いずれ
も他端がソケット28a内に導出されている。一方制御
回路が形成された第2の実装基板23もソケット28b
を介して外部に導出され、ソケット28aを介して半導
体素子20に接続された信号端子29aおよび外部接続
用の信号端子29bに接続され、半導体素子と制御回路
との接続および外部回路との接続が達成される。また、
Cuベース21上に実装された半導体素子20はケース
24内に充填されるポッティング樹脂25によって封止
されている。なお、この第2の実装基板23を備えた蓋
体26とケース24との電気的および機械的接続は図1
(b) および(c) にソケット28aおよび28bの要部拡
大図を示すように、ソケット28aのピンpをソケット
28bの孔hに嵌挿することにより、達成される。
【0018】かかる構造によれば、制御回路の組み込ま
れた第2の実装基板を樹脂封止し、これをソケット28
a付きの蓋体26にすることによって、本体であるケー
ス24との接続が極めて容易となり、また、組み立てに
要する時間も極めて短縮される。さらにまた制御回路を
交換する場合にはこの蓋を取り替えるのみでよいため、
極めて作業性が良い。さらに、制御回路は樹脂封止され
ているため、半導体素子との短絡のおそれはなく、ポッ
ティング樹脂の厚みも小さくてすみ、装置の薄型化およ
び小型化をはかることができる。
【0019】実施例2 次に本発明の第2の実施例について説明する。
【0020】この半導体モジュールは、図2(a) 乃至
(c) に示すように電力素子部aと制御回路部bとがコネ
クタ34a,34bを介して着脱自在に接続されている
ことを特徴とする。図2(a) は電力素子部a,図2(b)
は制御回路部b,図2(c) はこれらを接続して形成した
半導体モジュールを示す図である。
【0021】すなわち電力素子部aは、ヒートシンクの
役目を果たすCuベース31上に、制御回路部b取り付
け用に形成した凹部にコネクタ34aを形成してなるア
ルミナセラミック板などの第1の実装基板32を固着
し、かつ、この第1の実装基板32に両面にCuパター
ン(図示せず)を形成しこれに接続するように半導体素
子33を実装してなるものである。
【0022】また制御回路部bは、制御回路(図示せ
ず)を封止してなる樹脂ブロック35から構成されてお
り、裏面に形成されたコネクタ34bを介して電力素子
部aに固着接続される。ここで36は外部接続用端子で
ある。
【0023】かかる構成によれば、制御回路を交換する
場合には樹脂ブロックを取り替えるのみでよいため、極
めて作業性が良い。さらに、制御回路は樹脂封止されて
いるため、半導体素子との短絡のおそれはなく、また電
力素子部aと制御回路部bとが完全に分離されているた
め両者の電磁気カップリングが低減され誤動作の発生を
防止することができる。また電力素子部aと制御回路部
bが熱的に分離されているため、制御回路部bが電力素
子部aで発生した熱の影響を受けないようにすることが
でき、信頼性が向上する。
【0024】なお、前記第2の実施例の構造では制御回
路を不要とする場合には、コネクタに直接信号入力端子
を接続するようにしてもよい。さらにまた、電力素子部
aと制御回路部bとの熱的分離を良好にするために、コ
ネクタ接続時に電気的接続部以外の領域に絶縁性部材を
介在させて接続するようにしてもよい。また制御回路部
bを熱伝導性の悪い材料で構成し、電力素子部からの熱
的影響をうけないようにすると、なお信頼性が向上す
る。
【0025】また、異方性導電シートを挾んで、制御回
路部bと電力素子部aの電気的接続を達成し、さらにこ
れらの外側からコの字状の接続治具で機械的に固定する
ようにしてもよい。また、コの字状の接続治具により機
械的強度を持たせるようにしてもよい。
【0026】実施例3 次に、本発明の第3の実施例について説明する。
【0027】この半導体モジュールは、図3に示すよう
に、第1の実装基板42と第2の実装基板43とが異方
性導電ゴムからなるコネクタ48を介して接合され、蓋
体46とCuベース41と共に外側をコの字状の治具4
5で嵌合したことを特徴とするものである。この半導体
モジュールでは、電力用半導体素子40が、第1の実装
基板42上に形成された配線パターン47にフェイスダ
ウンで接続されている。また同様に制御回路チップ(図
示せず)は、第2の実装基板43にフェイスダウンで接
続され、さらにこの第2の実装基板43がセラミック製
の蓋体46に配線パターン44を介して接続されてい
る。そして、この第1の実装基板42と第2の実装基板
43が、異方性導電ゴムを用いたコネクタ48を介して
接合され、ヒートシンクとしてのCuベース41ととも
に、この外側をコの字状の治具45で嵌合せしめられて
いる。
【0028】なおセラミック製の蓋体46の表面には外
部端子49が形成されこの外部端子はスルーホールHを
介して、蓋体46の裏面に形成した配線パターン44に
接続されている。47sは第1の実装基板42の裏面に
形成された銅膜である。
【0029】この異方性導電ゴムは、図3(b) にこの拡
大説明図を示すように、弾性を有するゴムベース48g
内に、導電性の針状体48cが埋め込まれて構成され、
加圧により矢印aの方向の導電のみが達成されるように
なっている。
【0030】かかる構成によれば、配線が高密度である
場合にも信頼性の高い接続が達成される。また、フェイ
スダウンで半導体素子が基板に接続されているため、よ
り薄型化・小型化をはかることができる。さらに接続が
極めて容易となり、また、組み立てに要する時間も大幅
に短縮される。
【0031】なお前記実施例では第2の実装基板43を
接続した蓋体46はセラミックで構成したがセラミック
に限定されることなく樹脂等他の材料で構成しても良
い。
【0032】また、図4に示すように、このコの字状の
治具45に代えて少なくとも下面を放熱性の良好な部材
で構成したケース51とし、これに、半導体素子50を
搭載した第1の実装基板52を嵌挿し、異方性導電ゴム
を用いたコネクタ58を介して制御回路の組み込まれた
蓋体56を加圧状態で固着するようにしてもよい。な
お、ここで外部信号端子59は蓋体56から導出してい
るが、この外部信号端子59は蓋体56の裏面に形成し
た厚膜配線パターンおよび異方性導電ゴム58を介して
制御ブロックとしての第2の実装基板53にも半導体素
子50にも接続されている。
【0033】かかる構造によればより組み立てが容易と
なる。
【0034】
【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば、制御回路の組み込まれた制御ブロックが着脱自在に
装着されているため、容易に制御回路を変更することが
でき、少量多品種生産に有効である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例の半導体装置の構成を示
す図である。
【図2】本発明の第2の実施例の半導体装置の構成を示
す図である。
【図3】本発明の第3の実施例の半導体装置の構成を示
す図である。
【図4】本発明の第4の実施例の半導体装置の構成を示
す図である。
【図5】従来例の半導体装置の構成を示す図である。
【符号の説明】
11 Cuベース 12 第1の実装基板 13 第2の実装基板 14 信号端子 15 ケース 16 ポッティング樹脂 17 キャスティング樹脂17 18 ボンディングワイヤ 19 信号端子 20 電力用半導体素子 21 Cuベース 22 第1の実装基板 23 第2の実装基板 24 ケース 26 蓋体 27 ボンディングワイヤ 28a,28b ソケット 29a,29b 信号端子 a 電力素子部 b 制御回路部 31 Cuベース 32 第1の実装基板 34a,34b コネクタ 35 樹脂ブロック 36 外部接続用端子 40 電力用半導体素子 41 Cuベース 42 第1の実装基板 43 第2の実装基板 44 配線パターン 45 治具 46 蓋体 47 配線パターン 47s 銅膜 48 コネクタ 48g コムベース 48c 導電性の針状体 49 外部端子
フロントページの続き (72)発明者 太田 錦弥 神奈川県川崎市幸区小向東芝町1 株式会 社東芝多摩川工場内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電力用半導体素子と、 前記電力用半導体素子を搭載するとともに外部接続用の
    端子を導出した支持体と、 前記電力用半導体素子を制御する制御部を搭載した制御
    ブロックとを具備し、 前記制御ブロックが前記支持体に電気的および機械的に
    着脱自在に装着せしめられていることを特徴とする半導
    体装置。
  2. 【請求項2】 電力用半導体素子と、 前記電力用半導体素子を搭載するとともに外部接続用の
    端子を導出した支持容器と、 前記電力用半導体素子を制御する制御部を搭載した制御
    ブロックとを具備し、 前記制御ブロックが前記支持容器に係合し、電気的およ
    び機械的に着脱自在に装着せしめられる蓋体を構成して
    いることを特徴とする半導体装置。
JP6055961A 1994-03-25 1994-03-25 半導体装置 Pending JPH07263622A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6055961A JPH07263622A (ja) 1994-03-25 1994-03-25 半導体装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6055961A JPH07263622A (ja) 1994-03-25 1994-03-25 半導体装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH07263622A true JPH07263622A (ja) 1995-10-13

Family

ID=13013685

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP6055961A Pending JPH07263622A (ja) 1994-03-25 1994-03-25 半導体装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH07263622A (ja)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1174454A (ja) * 1997-06-23 1999-03-16 Asea Brown Boveri Ag 封じられたサブモジュールを備える電力用半導体モジュール
JP2000307056A (ja) * 1999-04-22 2000-11-02 Mitsubishi Electric Corp 車載用半導体装置
JP2001144249A (ja) * 1999-11-15 2001-05-25 Nippon Inter Electronics Corp 複合半導体装置
JP2008187145A (ja) * 2007-01-31 2008-08-14 Sanyo Electric Co Ltd 回路装置
JP2008235417A (ja) * 2007-03-19 2008-10-02 Mitsubishi Electric Corp パワーモジュール
JP2009224534A (ja) * 2008-03-17 2009-10-01 Yaskawa Electric Corp パワーモジュール
CN102569286A (zh) * 2010-12-24 2012-07-11 三星电机株式会社 3d功率模块封装
JP2017123358A (ja) * 2016-01-04 2017-07-13 京セラ株式会社 パワーモジュール

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0645515A (ja) * 1992-07-27 1994-02-18 Sanyo Electric Co Ltd 混成集積回路装置
JPH0645721A (ja) * 1992-07-24 1994-02-18 Sanyo Electric Co Ltd 混成集積回路装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0645721A (ja) * 1992-07-24 1994-02-18 Sanyo Electric Co Ltd 混成集積回路装置
JPH0645515A (ja) * 1992-07-27 1994-02-18 Sanyo Electric Co Ltd 混成集積回路装置

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1174454A (ja) * 1997-06-23 1999-03-16 Asea Brown Boveri Ag 封じられたサブモジュールを備える電力用半導体モジュール
JP2000307056A (ja) * 1999-04-22 2000-11-02 Mitsubishi Electric Corp 車載用半導体装置
JP2001144249A (ja) * 1999-11-15 2001-05-25 Nippon Inter Electronics Corp 複合半導体装置
JP2008187145A (ja) * 2007-01-31 2008-08-14 Sanyo Electric Co Ltd 回路装置
JP2008235417A (ja) * 2007-03-19 2008-10-02 Mitsubishi Electric Corp パワーモジュール
JP2009224534A (ja) * 2008-03-17 2009-10-01 Yaskawa Electric Corp パワーモジュール
CN102569286A (zh) * 2010-12-24 2012-07-11 三星电机株式会社 3d功率模块封装
JP2012138559A (ja) * 2010-12-24 2012-07-19 Samsung Electro-Mechanics Co Ltd 3dパワーモジュールパッケージ
JP2017123358A (ja) * 2016-01-04 2017-07-13 京セラ株式会社 パワーモジュール

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR960000711B1 (ko) 반도체장치 및 그 제조방법
US7800222B2 (en) Semiconductor module with switching components and driver electronics
JP2501019B2 (ja) フレキシブル回路ボ―ド
JP3410969B2 (ja) 半導体装置
JP2001189416A (ja) パワーモジュール
JPH03165545A (ja) 高性能オーバーモールド型電子デバイス及びその製造方法
CN109244045B (zh) 一种厚膜基板小型化金属管壳封装结构
JP2007207802A (ja) 電子回路モジュールとその製造方法
JP3251323B2 (ja) 電子回路デバイス
JPH07263622A (ja) 半導体装置
JPH05198732A (ja) 集積回路モジュールの機能を変更する方法および装置
JP3656861B2 (ja) 半導体集積回路装置及び半導体集積回路装置の製造方法
JP4510975B2 (ja) 回路基板
JP3156630B2 (ja) パワー回路実装ユニット
JPH1174421A (ja) 複合型半導体装置
JPH05275838A (ja) 電子装置用モジュール
JPH11243174A (ja) 半導体装置および半導体パッケージユニット
JP3615236B2 (ja) 混成集積回路装置
JP2000164634A (ja) 半導体装置
JP2000244092A (ja) 回路モジュール
CN115280495A (zh) 功率模块
JPH06140535A (ja) テープキャリアパッケージ型半導体装置
JPH10199899A (ja) 半導体装置の製造方法
JPH1041430A (ja) 半導体パッケージ
JPH04181792A (ja) 印刷配線板の接続装置