JPH1041460A - 半導体装置 - Google Patents

半導体装置

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JPH1041460A
JPH1041460A JP9001105A JP110597A JPH1041460A JP H1041460 A JPH1041460 A JP H1041460A JP 9001105 A JP9001105 A JP 9001105A JP 110597 A JP110597 A JP 110597A JP H1041460 A JPH1041460 A JP H1041460A
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power circuit
resin
terminal
terminal frame
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JP9001105A
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Susumu Toba
進 鳥羽
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Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means 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
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/49—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of a plurality of wire connectors
    • H01L2224/491—Disposition
    • H01L2224/4911—Disposition the connectors being bonded to at least one common bonding area, e.g. daisy chain
    • H01L2224/49111—Disposition the connectors being bonded to at least one common bonding area, e.g. daisy chain the connectors connecting two common bonding areas, e.g. Litz or braid wires
    • H—ELECTRICITY
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    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
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    • H01L2924/1305—Bipolar Junction Transistor [BJT]
    • H01L2924/13055—Insulated gate bipolar transistor [IGBT]

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

Abstract

(57)【要約】 【課題】パッケージ内に充填する封止樹脂の減量化を図
りつつ、しかも主端子の端子フレーム間に十分な絶縁耐
力を確保できるようにする。 【解決手段】絶縁基板に複数のパワー半導体素子を搭載
してなるパワー回路ブロック２を組み込んだパッケージ
に対し、その外囲樹脂ケース４にインサートした入出力
用主端子５をケース上面周域に配列して導出し、かつケ
ース内方へ引出した端子フレーム５ａをパワー回路部の
上方に引き回し配線してその脚部をパワー回路部に半田
接合するとともに、パッケージ内に封止樹脂７を充填し
てパワー回路を樹脂封止した構成のものにおいて、樹脂
ケースの内壁からパッケージ内方へ引出してパワー回路
の上方に配線した端子フレームの基部を、該基部から先
の部分の配線高ＨさよりもΔＨだけ低め、該基部をレベ
ルＬ2 まで減量して充填した封止樹脂の層内に没入させ
て端子フレーム間の絶縁耐力の確保を図る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、インバータ装置な
どに適用する半導体のパワーモジュール，ＩＰＭ（Inte
lligent Power Module）などを実施対象とする半導体装
置に関する。
【０００２】
【従来の技術】頭記したＩＰＭを例に、既に製品化され
て市場に展開している３相インバータ用の半導体装置の
従来構成を図１０，図１１(a),(b) に示す。各図におい
て、１は金属ベース板、２は絶縁基板２ａに複数のパワ
ー半導体素子（ＩＧＢＴ，およびフリーホイーリングダ
イオード）２ｂを搭載してなるパワー回路ブロック、３
はプリント基板３ａにＩＣなどの回路素子３ｂを実装し
てパワー素子のドライブ回路，保護回路などの周辺回路
を構成した制御回路ブロック、４は金属ベース板１と組
合せてパッケージを構成する外囲樹脂ケース、５はパワ
ー回路の入出力用主端子、６は制御回路の制御端子であ
る。
【０００３】ここで、前記の主端子５，制御端子６は外
囲樹脂ケース４にインサート成形して該ケースの上面周
域に配列しており、特に主端子５については、樹脂ケー
ス４の内壁面から内方へ水平方向に引出した端子フレー
ム５ａのインナリード部５ｂをを前記パワー回路ブロッ
ク２の上方に引き回し配線し、インナリード部５ｂの先
端，ないし中間部から下方に分岐した脚片５ｃをパワー
回路ブロック２の基板２ａの所定箇所に半田付けしてい
る。さらに、樹脂ケース４の内方にはゲル状シリコーン
樹脂７などの封止樹脂を充填してパワー回路，制御回
路，およびその上方に布設されている端子フレーム５ａ
のインナリード部５ｂを樹脂封止するようにしており、
樹脂ケース４の上面開口面は上蓋９で閉塞している。
【０００４】また、図１１で主端子５に付した端子記号
のうち、Ｕ，Ｖ，Ｗは交流端子、Ｐ，Ｎは直流端子、Ｂ
はパワー回路ブロック２に組み込んだダイナミックブレ
ーキ回路（電動機からの回生電流によるインバータブロ
ックの電圧上昇を抑制する）の外部接続端子であり、交
流端子Ｕ，Ｖ，Ｗは樹脂ケース４の長辺側に、直流端子
Ｐ，Ｎ，およびブレーキ端子Ｂは樹脂ケース４の短辺側
に並んでいる。
【０００５】ここで、各主端子５の端子フレーム５ａ
は、樹脂ケース４の内方に引出して回路ブロックの上方
に引回し配線したインナリード５ｂが各回路ブロックで
素子間を内部配線するボンディングワイヤとの接触，干
渉避けるようにボンディングワイヤとの間に必要な絶縁
間隔を保ち、特に直流端子Ｐ，Ｎの端子フレーム５ａは
その下方に交差する交流端子Ｕ，Ｖ，Ｗの端子フレーム
との間でも必要な絶縁間隔を保つような高さ位置に引き
回し配線されている。なお、図１１の構成ではダイナミ
ックブレーキ回路がブレーキ端子Ｂの近傍に配置されて
おり、ブレーキ端子Ｂの端子フレームは極短い寸法であ
る。また、直流端子Ｐ，Ｎの端子フレームはパワー回路
ブロック２から間隔Ｈだけ離間した高さ位置に引き回し
配線されており、この端子フレーム５ａのインナリード
部５ｂがブレーキ端子Ｂの端子フレームとともにシリコ
ーン樹脂７で封止されるように、シリコーン樹脂７の充
填レベルがインナリード部５ｂの配線高さＨよりも高い
レベルＬ1 になるようにケース内に充填されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、前記のよう
に各主端子５を外囲樹脂ケース４の周域に配列してその
端子フレーム５ａを樹脂ケース４にインサート成形し、
その各端子フレームごとにそのインナリード部をケース
内方に引出してパワー回路ブロックの上方に引き回し配
線した上で、インナリード部の脚片５ｃをパワー回路ブ
ロック２の基板上に形成した配線パターン上に重ね合わ
せて半田付けした構成では、端子フレーム相互間の絶縁
確保，半田付け，および樹脂ケースへのインサート成形
の面で次記のような問題点がある。
【０００７】１）図１０で示すように、パワー回路ブロ
ック２はＵ字形状の制御回路ブロック３で取り囲まれる
形で金属ベース板１の中央に配置している。このため
に、樹脂ケース４の短辺側コーナーに近い位置に並ぶブ
レーキ端子Ｂの端子フレームとこれに隣接する直流端子
Ｐの端子フレームとの間には、レイアウト上の関係から
両端子フレームの間を十分に引き離すことが設計的に困
難であり、図１１(a) から判るようにブレーキ端子Ｂの
端子フレームと直流端子Ｐの端子フレームとの間の間隔
は、他の端子フレーム相互間の間隔と比べて極端に小さ
く、実際には数mm程度に接近して樹脂ケース４の内壁面
から内方に引き出した構成となっている。このために、
このままの構成では樹脂ケース４の内壁面から引出した
端子フレーム５ａの引出し基部の相互間に十分な絶縁沿
面距離が確保できない。
【０００８】なお、樹脂ケース４自身の絶縁耐力は非常
に高く、例えばＰＰＳ樹脂の場合での絶縁破壊電圧は１
５KV／mmであるものの、樹脂ケース４から引出した端子
フレーム５ａの引出し基部では沿面絶縁耐力は遙に小さ
くなる。このために、僅か数mm程度の間隙を隔てて接近
した端子フレーム５ａの引出し基部がケース内で封止樹
脂の上方に露呈していると、例えば定格電圧１２００Ｖ
クラスのような高圧パワーモジュールでは、端子フレー
ム間に生じた沿面放電がもとで短絡事故に進展するおそ
れがある。
【０００９】そこで、従来の半導体装置では、パッケー
ジ内に充填するシリコーン樹脂を樹脂ケースの内方に引
出した各端子フレームが樹脂層内に没入するようなレベ
ルまで充填して端子フレーム間の絶縁耐力の確保を図っ
ている。しかしながら、先記のように端子フレームはそ
のインナリード部とボンディングワイヤとの干渉を避け
る上からも、ケースの底部側に配した回路ブロックの上
面から必要な間隔を隔てた高さ位置に引き回し配線され
ているために、必然的に高価なシリコーン樹脂の充填量
も多くなり、このことが製品コストを押し上げる要因の
一つになっている。加えて樹脂充填量が多いと、封止樹
脂の絶縁性低下の原因となる泡（ボイド）が残り易くな
り、その樹脂充填時の管理が厄介である。
【００１０】２）従来の端子構造では、板厚が比較的薄
い帯状の平銅板を採用し、その配線経路に合わせて途中
箇所に曲げ加工を施して作られている。そのために、端
子フレーム５ａを外囲樹脂ケース４にインサート成形す
る際に、端子フレームを成形金型内にインサートして注
型樹脂を充填すると、端子フレームの剛性不足から樹脂
注入圧で端子フレームが変形（反り）したり、所定のイ
ンサート位置からずれ動いてしまい、このために樹脂ケ
ースの樹脂層内で近接する異極の端子フレーム同士が接
触してしまうなどの不良が多々発生する。
【００１１】３）端子５のインナリード部５ｂに先端を
Ｌ字形に屈曲して形成した脚片５ｃをパワー回路ブロッ
ク２の基板上の所定の半田付け地点に重ね合わせる際
に、ケース内方に引回し配線しりインナリード部５ｂが
変形するなどして正確な位置決めが困難である。また、
脚片の半田付け面が平坦面であることから、半田付けに
際して脚片の半田付け面に塗布する半田ペーストの適正
な塗布量を確保させることが難しく、良好な半田フィレ
ットを形成して信頼性の高い半田接合を行うことが困難
である。
【００１２】本発明は上記の点にかんがみなされたもの
であり、頭記したパワーモジュール，ＩＰＭなどを対象
に、前記した各課題を解決してインナ端子フレーム相互
間での十分な絶縁耐力の確保、パワー回路ブロックとの
良好な半田付け，および欠陥のない端子一体形樹脂ケー
スの成形が達成できるように主端子の端子構造，および
その配線構造を改良した半導体装置を提供することを目
的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明によれば、絶縁基板に複数のパワー半導体素
子を搭載してなるパワー回路部を組み込んだパッケージ
に対し、その外囲樹脂ケースの上面周域に配備した入出
力用主端子の端子フレームを樹脂ケースにインサート成
形し、樹脂ケースの内方に引出した端子フレームのイン
ナリード部をパワー回路部の上方に引回し配線した上で
その脚片をパワー回路部の基板上に半田接合するととも
に、パッケージ内に封止樹脂を充填した半導体装置を対
象に、その主端子の端子構造，および配線構造を次記の
ように構成するものとする。
【００１４】１）前記端子フレームのケース内への引出
し基部を、パワー回路部の上方に引回し配線したインナ
リード部の配線高さよりも一段低めて封止樹脂層内に没
入させる。かかる構成により、パッケージ内に充填する
封止樹脂を、ケース内に引き回し配線した主端子の端子
フレームのインナリード部が封止樹脂の上に露呈する程
度まで減量しても、外囲樹脂ケースの内壁面から内方に
引出した端子フレームの引出し基部は樹脂層内に没入し
ているので隣接する異極の端子フレーム間で高い絶縁性
が確保され、隣り合う端子フレームが数mm程度に接近し
ている場合でも、端子フレーム間での沿面放電，絶縁破
壊を防いで高い絶縁性能が確保できる。しかも、封止樹
脂の充填量を減量した分だけコストの低減，および装置
全体の軽量化が図れるほか、封止樹脂の充填時における
泡（ボイド）発生を防ぐ管理が容易となり、製品の良品
率も向上する。
【００１５】２）封止樹脂の充填レベルをインナリード
の配線高さよりも低めに設定するとともに、互いに接近
して樹脂ケースから内方に引出した隣り合う端子フレー
ムについて、少なくとも片方の端子フレームの引出し基
部を樹脂ケースの内壁面から張り出した樹脂カバーで覆
うようにする。かかる構成により、封止樹脂の充填レベ
ルを下げて充填量の減量化を図りつつ、一方では接近し
て隣合う端子フレームの相互間で、端子フレームの引出
し基部が樹脂ケースから張り出した樹脂により覆われる
ので、両端子フレーム間の絶縁沿面距離が増大して高い
絶縁性が確保できる。
【００１６】また、前記構成と同じ目的で、封止樹脂の
充填レベルをインナリード部の配線高さよりも低めに設
定するとともに、互いに接近して樹脂ケースから内方に
引出した隣り合う端子フレームの間に樹脂ケースの内壁
面から張り出して端子フレームの引出し基部の間に割り
込む絶縁隔壁を設ける、あるいは互いに接近して樹脂ケ
ースから内方に引出した隣り合う端子フレームに対して
その相互間で外囲樹脂ケースの内壁面に凹溝を形成して
絶縁沿面距離の増大化を図るようにした構成もある。
【００１７】３）端子フレームのインナリード部を封止
樹脂層内に没入して引回し配線するとともに、その先端
側の脚部相互間を振れ止め用の絶縁スペーサで一体に結
束保持する。また、前記の絶縁スペーサを外囲樹脂ケー
スと一体成形する。かかる構成により、樹脂ケースの内
方に引出して並置配線したインナリード部のふらつき易
い先端部が絶縁スペーサを介して位置決めされるので、
回路ブロックと半田付けする，あるいは封止樹脂を充填
する際に、異極の脚片同士が接触したり、所定の半田付
け位置からずれたりすることが防止でき、回路ブロック
の基板との半田付けが楽に行える。
【００１８】４）樹脂ケースにインサート成形した端子
フレームについて、少なくとも樹脂ケースの樹脂層に埋
没したインサート部分の断面形状をＶ字，コ字，もしく
は波形の異形断面に形成する。かかる構成により、端子
フレーム自身の曲げ剛性が大きくなり、樹脂ケースの成
形時に成形金型にインサートした端子フレームが注型圧
で変形したり，ずれたりすることがない。また、樹脂ケ
ースから内方に引出したインナリード部についてもその
断面形状を異形断面として曲げ剛性を高めることで、イ
ンナリード部の変形，ふらつきを防止して回路ブロック
基板との半田付けが行い易くなる。
【００１９】５）回路ブロックの基板に対向して端子フ
レームのインナリード部に形成した脚片の半田付け面を
断面Ｖ字形に形成する。また、その半田付け面に穴を穿
孔する。かかる構成により、脚片の半田付けに先立って
半田付け面に塗布する半田ペーストの適正量の確保とと
もに、回路ブロックとの半田付け部に余分な溶融半田の
広がりを抑えて良好な半田フィレットを形成することが
できる。また、半田付け面に穴をあけておくことで、こ
の穴を半田が埋めることにより投錨効果で高い半田付け
強度が得られる。
【００２０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を形態別に
図面に基づいて説明する。なお、各実施例の図中で図１
１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１は本発明の請求項１に対応する実施例
を示すものである。この実施例においては、外囲樹脂ケ
ース４にインサート成形した主端子５（図１１に示した
Ｐ，Ｎ，Ｂ端子）の各端子フレーム５ａについては、樹
脂ケース４の内壁面からの引出し高さ位置を図１１に比
べてΔＨ（３〜５mm程度）だけ下げ、その引出し基部か
ら前方に延在してパワー回路ブロック２の上方に引回し
たインナリード部５ｂが所定の配線高さＨ（パワー回路
ブロック２からの高さ）となるようにように、インナリ
ード部５ｂの途中箇所を図示のように上方に折り曲げて
引出し基部との間に段差ΔＨを形成する。
【００２１】そして、パッケージ内にシリコーン樹脂７
を充填して封止する際には、前記したインナ端子フレー
ム５ａの引出し基部が封止樹脂層内に没入し、そこから
先のインナリード配線部分が封止樹脂の上に露呈するよ
うなレベルＬ2 に設定する。これにより、僅か数mm程度
に接近して相並ぶように樹脂ケース１から内方へ引出し
たＢ端子，Ｐ端子の端子フレームの引出し基部の部分が
シリコーン樹脂７の樹脂層内に没入して封止されるの
で、電圧印加の状態でも沿面放電を引き起こすことがな
く所要の絶縁耐力が確保できる。なお、前記引出し基部
から先に延在するインナリード部５ｂは、シリコーン樹
脂７の上に出て空気中に露呈するが、この部分では隣り
合う端子フレームの間に十分な絶縁距離が確保されてい
るので安全である。しかも、シリコーン樹脂７の充填レ
ベルを図８に示したレベルＬ1 より低いレベルＬ2 に下
げたことにより、その分だけ樹脂充填量が減量する。な
お、実際の製品について、図１１の構成で５０ｇのシリ
コーン樹脂充填量を要したものが、図１の構成では約４
０ｇで済み、これにより樹脂充填量を２０％節減できる
ことが確認されている。
【００２２】〔実施例２〕図２は本発明の請求項２に対
応する実施例を示すものである。この実施例において
は、パッケージに充填したシリコーン樹脂７の充填量を
先記した実施例１と同じレベルＬ2 に下げて封止樹脂の
減量化を図りつつ、一方では外囲樹脂ケース４にインサ
ート成形した主端子５のうち、Ｂ端子と数mm程度の間隔
を隔てて樹脂ケース４から内方へ引出したＰ端子の端子
フレーム５ａの引出し基部が、樹脂ケース４に連なって
その内壁面より内方へ張り出した樹脂カバー４ａにて被
覆されている。
【００２３】かかる構成により、隣り合うＰ端子，Ｂ端
子を僅か数mm程度の間隔で樹脂ケース４から内方に引出
した構成でも、Ｐ端子のフレーム引出し基部が樹脂４ａ
で覆われているので、接近して並ぶＢ端子の端子フレー
ムとの間の絶縁沿面距離が増して必要な絶縁耐力を確保
することができる。 〔実施例３〕図３は本発明の請求項３に対応する実施例
を示すものである。この実施例においては、先記実施例
２における樹脂カバー４ａに代えて、Ｂ端子とＰ端子の
端子フレームとの間に割り込むように樹脂ケース４の内
壁面から内方に張り出す絶縁隔壁４ｂが一体に成形され
ている。また、パッケージ内に充填するシリコーン樹脂
は、実施例１と同様に充填レベルをＬ2 に下げて封止樹
脂充填量を減量している。
【００２４】かかる構成により、先記実施例２と同様に
封止樹脂の減量化を図りつつ、一方では互いに接近して
樹脂ケース４から内方へ引出したＢ端子とＰ端子との間
の絶縁沿面距離を絶縁隔壁４ｂにより増加して両者間に
必要な絶縁耐力を確保することができる。 〔実施例４〕図４は本発明の請求項４に対応する実施例
を示すものである。この実施例においては、先記実施例
３で述べた絶縁隔壁４ｂを設ける代わりに、Ｂ端子とＰ
端子のインナ端子フレーム５ａの引出し端部の相互間で
樹脂ケース４の内壁面に凹溝４ｃを形成し、両端子フレ
ーム間の絶縁沿面距離を増大するようにしており、先記
の各実施例と同様な効果を得ることができる。
【００２５】〔実施例５〕図５は本発明の請求項５に対
応する実施例を示すものである。この実施例のパワーモ
ジュールでは、ダイナミックブレーキ回路がパワー回路
ブロック２上の右側端部にレイアウトされており、外囲
樹脂ケース４の左側辺部に並ぶ主端子５のＢ，Ｐ，Ｎ端
子から回路ブロック２，３の上方を横切るように引き回
し配線した各端子のインナリード部５ｂの先端脚片５ｃ
を寄せてブレーキ回路の基板上に半田付けするようにし
ている。このような配線構造では、インナリード部５ｂ
の長さが先記した各実施例の構成に比べて長くなるので
左右にふらつき易く不安定である。そのために、半田付
け，あるいは封止樹脂の充填工程の際に、異極端子のイ
ンナリード部５ｂがふらついて脚片５ｃ同士が接触した
り、極端に接近し合ってん脚片相互間に必要な絶縁耐力
が確保できなくなるおそれがある。
【００２６】そこで、この実施例では前記したＢ，Ｐ，
Ｎ端子からケース内方に引出したインナリード部５ｂの
先端部を多少下方に折り曲げて、この先端部分がレベル
Ｌ2の高さに充填したシリコーン樹脂７の樹脂層内に没
入するようにするとともに、その相互間にまたがって各
脚片を離間させるように樹脂製の振れ止め用絶縁スペー
サ８を取付け、各端子のインナリード部５ｂの先端部分
を一括して結束保持するようにしている。
【００２７】これにより、長さの長い端子フレームのイ
ンナリード部分が左右にふらついてインナリード同士が
接触し合ったり、絶縁間隔の狭まることが防げ、しかも
絶縁スペーサ８は封止樹脂層内に没入しているので、各
端子フレーム相互間に必要な絶縁耐圧を確保することが
できる。 〔実施例６〕図６は本発明の請求項６に対応する前記実
施例５の応用実施例を示すものあり、この実施例におい
ては、先記の実施例５で述べた絶縁スペーサ８が外囲樹
脂ケース５と連なって一体に形成されている。
【００２８】かかる構成により、樹脂ケース４の内方に
引き回し配線した細長い各端子５のインナリード部５ｂ
がその両端で樹脂ケース４に２点支持されるので、端子
フレーム相互間の絶縁性確保の面でより安定度が増す。
なお、以上述べた各実施例では、外囲樹脂ケース４の周
縁上に分散配列した交流端子Ｕ，Ｖ，Ｗ、直流端子Ｐ，
Ｎ、およびブレーキ端子Ｂのうち、特にブレーキ端子Ｂ
とこれに接近して並ぶ直流端子Ｐ，あるいはＮとの間の
絶縁処理に付いて述べたが、本発明はこれに限定される
ものではなく、パッケージ内でのレイアウトの条件から
互いに接近し合う異極端子フレーム相互間の絶縁確保手
段として適宜採用できることは勿論である。
【００２９】〔実施例７〕図７，図８は本発明の請求項
７に対応する実施例を示すものである。この実施例にお
いては、主端子５の端子フレーム５ａについて、樹脂ケ
ース４にインサートしてその樹脂層内に埋没した部分の
曲げ剛性を高めるように、端子フレーム５ａの断面形状
がコ字形（図７参照），Ｖ字形（図８(a),(b) 参照），
あるいはＷの波形（図８(c) 参照）の異形断面に形成さ
れている。なお、５ｄは配線インダクタンスを低減する
ように端子フレームの長手方向に形成したスリット、５
ｅは前記の異形断面形状と組み合わせて断面２次モーメ
ントをより一層高めるように端子フレーム５ａの横幅方
向に形成した凸状屈曲部である。
【００３０】また、図７では端子フレーム５ａの樹脂ケ
ース４にインサートされた部分を異形断面形状に形成し
た構造を示したが、樹脂ケース４から内方に引出したイ
ンナリード部５ｂ（図１〜図６参照）についても、同様
に異形断面形状に形成するのがよい。かかる構成によ
り、端子フレーム５ａ自身の曲げ剛性が大きくなる。こ
れにより、樹脂ケース４の成形金型にインサートして一
体形成する際に、成形金型にセットし易く、かつ注型樹
脂の射出圧力を受けて端子フレームが不当に変形した
り、所定のインサート位置からずれたりするおそれがな
くなる。これにより、樹脂ケース４の樹脂層内で異極の
端子フレーム５ａが接近して配線されている場合でも、
端子フレームが樹脂層内で接触したりする成形上の欠陥
が防止できる。
【００３１】〔実施例８〕図９は本発明の請求項８，９
に対応する実施例を示すものである。この実施例では、
インナリード部５ｂの先端にリード曲げ加工して形成し
た脚片５ｃに対し、その半田付け面を図９(a),(c) のよ
うに断面Ｖ字形，ないしは図９(b),(d) のように逆Ｖ字
形に形成し、さらにその板面中央に穴５ｃ-1を開口して
おく。
【００３２】そして、脚片５ｃをパワー回路ブロック２
の基板上に半田付けする際には、あらかじめ脚片５ｃの
半田付け面に半田ペーストを塗布し、予備半田，あるい
は半田シートを挟むなどの各種半田法で回路ブロックの
基板上に重ね合わせて半田付けを行う。また、この場合
に半田１０が脚片５ｃの半田付け面に開けた穴５ｃ-1を
埋めて投錨効果も加わる。これにより、基板上への余分
な溶融半田の広がりを防いで良好な半田フィレットが形
成でき、これにより半田付けの強度アップ，および半田
付け位置の適正化が図れる。
【００３３】
【発明の効果】以上述べたように、本発明の構成によれ
ば、次記の効果を奏する。 １）請求項１ないし６の構成を単独，あるいは組み合わ
せて採用することにより、パッケージ内に充填する封止
樹脂の使用量を減量してコスト低減，並びに軽量化を図
りつつ、一方ではパッケージ内に組み込んだ異極のイン
ナ端子フレーム相互間の電気絶縁性を高めて製品の信頼
性向上，歩留りの改善が図れる。
【００３４】２）請求項７の構成によれば、端子フレー
ムの曲げ剛性が増強し、これにより端子一体型の外囲樹
脂ケースに端子フレームをインサート形成する際の注型
樹脂の射出圧力による変形，インサート位置のずれが防
止できてインナリード成形が行い易くなるとともに、ケ
ース内方に引出したインナリード部の変形不良も減少し
て半導体装置の組立性が向上する。
【００３５】３）請求項８，９の構成を採用することに
より、半田ペーストの適正量確保，溶融半田の余分な広
がり防止をを防止して半田付けの強度アップ，半田付け
位置の適正化が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１に対応した端子フレームの配
線構造を表す半導体装置の要部断面図
【図２】本発明の実施例２に対応した端子フレームの配
線構造を表す半導体装置の要部平面図
【図３】本発明の実施例３に対応した端子フレームの配
線構造を表す半導体装置の要部平面図
【図４】本発明の実施例４に対応した端子フレームの配
線構造を表す半導体装置の要部平面図
【図５】本発明の実施例５に対応した端子フレームの配
線構造を表す図であり、(a) は半導体装置の要部平面
図、(b) は(a) の断面図
【図６】本発明の実施例６に対応した端子フレームの配
線構造を表す半導体装置の要部平面図
【図７】本発明の実施例７に対応した端子フレームのイ
ンサート部分の端子構造を表す斜視図
【図８】図７の応用実施例であり、(a),(b),(c) はそれ
ぞれ断面形状をＶ字形，逆Ｖ字形，Ｗ字形の異形断面に
形成した端子フレームの断面図
【図９】本発明の実施例８に対応したインナリードの脚
片構造を表す図であり、(a),(b) はそれぞれ半田付け面
をＶ字形，逆Ｖ字形に形成して回路ブロックに半田付け
した状態図、(c),(d) はそれぞれ(a),(b) に対応した脚
片の外形斜視図
【図１０】本発明の実施対象となる半導体装置の概要説
明図であり、(a) は主要部品の分解斜視図、(b) は組立
状態の外観斜視図
【図１１】図７に対応する半導体装置の従来におけるイ
ンナ端子フレームの配線構造を表す図であり、(a) は平
面図、(b) は縦断面図
【符号の説明】
１ 金属ベース板 ２ パワー回路ブロック ２ａ 絶縁基板 ２ｂ パワー半導体素子 ４ 外囲樹脂ケース ４ａ 樹脂カバー ４ｂ 絶縁隔壁 ４ｃ 凹溝 ５ 主端子 ５ａ 端子フレーム ５ｂ インナリード部 ５ｃ 脚片 ５ｃ-1 穴 ７ シリコーン樹脂（封止樹脂） ８ 絶縁スペーサ １０ 半田

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】絶縁基板に複数のパワー半導体素子を搭載
    してなるパワー回路部を組み込んだパッケージに対し、
    その外囲樹脂ケースの上面周域に配備した入出力用主端
    子の端子フレームを樹脂ケースにインサート成形し、樹
    脂ケースの内方に引出した端子フレームのインナリード
    部をパワー回路部の上方に引回し配線した上でその脚片
    をパワー回路部の基板上に半田接合するとともに、パッ
    ケージ内に封止樹脂を充填した半導体装置において、前
    記端子フレームのケース内への引出し基部を、パワー回
    路部の上方に引回し配線したインナリード部の配線高さ
    よりも一段低めて封止樹脂層内に没入させたことを特徴
    とする半導体装置。
  2. 【請求項２】絶縁基板に複数のパワー半導体素子を搭載
    してなるパワー回路部を組み込んだパッケージに対し、
    その外囲樹脂ケースの上面周域に配備した入出力用主端
    子の端子フレームを樹脂ケースにインサート成形し、樹
    脂ケースの内方に引出した端子フレームのインナリード
    部をパワー回路部の上方に引回し配線した上でその脚片
    をパワー回路部の基板上に半田接合するとともに、パッ
    ケージ内に封止樹脂を充填した半導体装置において、封
    止樹脂の充填レベルをインナリードの配線高さよりも低
    めに設定するとともに、互いに接近して樹脂ケースから
    内方に引出した隣り合う端子フレームについて、少なく
    とも片方の端子フレームの引出し基部を樹脂ケースの内
    壁面から張り出した樹脂カバーで覆ったことを特徴とす
    る半導体装置。
  3. 【請求項３】絶縁基板に複数のパワー半導体素子を搭載
    してなるパワー回路部を組み込んだパッケージに対し、
    その外囲樹脂ケースの上面周域に配備した入出力用主端
    子の端子フレームを樹脂ケースにインサート成形し、樹
    脂ケースの内方に引出した端子フレームのインナリード
    部をパワー回路部の上方に引回し配線した上でその脚片
    をパワー回路部の基板上に半田接合するとともに、パッ
    ケージ内に封止樹脂を充填した半導体装置において、封
    止樹脂の充填レベルをインナリード部の配線高さよりも
    低めに設定するとともに、互いに接近して樹脂ケースか
    ら内方に引出した隣り合う端子フレームの間に、樹脂ケ
    ースの内壁面から張り出して端子フレームの引出し基部
    の間に割り込む絶縁隔壁を設けたことを特徴とする半導
    体装置。
  4. 【請求項４】絶縁基板に複数のパワー半導体素子を搭載
    してなるパワー回路部を組み込んだパッケージに対し、
    その外囲樹脂ケースの上面周域に配備した入出力用主端
    子の端子フレームを樹脂ケースにインサート成形し、樹
    脂ケースの内方に引出した端子フレームのインナリード
    部をパワー回路部の上方に引回し配線した上でその脚片
    をパワー回路部の基板上に半田接合するとともに、パッ
    ケージ内に封止樹脂を充填した半導体装置において、封
    止樹脂の充填レベルをインナリード部の配線高さよりも
    低めに設定するとともに、互いに接近して樹脂ケースか
    ら内方に引出した隣り合う端子フレームに対し、その相
    互間で外囲樹脂ケースの内壁面に凹溝を形成したことを
    特徴とする半導体装置。
  5. 【請求項５】絶縁基板に複数のパワー半導体素子を搭載
    してなるパワー回路部を組み込んだパッケージに対し、
    その外囲樹脂ケースの上面周域に配備した入出力用主端
    子の端子フレームを樹脂ケースにインサート成形し、樹
    脂ケースの内方に引出した端子フレームのインナリード
    部をパワー回路部の上方に引回し配線した上でその脚片
    をパワー回路部の基板上に半田接合するとともに、パッ
    ケージ内に封止樹脂を充填した半導体装置において、端
    子フレームのインナリード部を封止樹脂層内に没入して
    引回し配線するとともに、その先端側の脚部相互間を振
    れ止め用の絶縁スペーサで一体に結束保持したことを特
    徴とする半導体装置。
  6. 【請求項６】請求項５記載の半導体装置において、絶縁
    スペーサが外囲樹脂ケースと一体成形したたものである
    ことを特徴とする半導体装置。
  7. 【請求項７】絶縁基板に複数のパワー半導体素子を搭載
    してなるパワー回路部を組み込んだパッケージに対し、
    その外囲樹脂ケースの上面周域に配備した入出力用主端
    子の端子フレームを樹脂ケースにインサート成形し、樹
    脂ケースの内方に引出した端子フレームのインナリード
    部をパワー回路部の上方に引回し配線した上でその脚片
    をパワー回路部の基板上に半田接合するとともに、パッ
    ケージ内に封止樹脂を充填した半導体装置において、前
    記の端子フレームについて、少なくとも樹脂ケースの樹
    脂層に埋没したインサート部分の断面形状をＶ字，コ
    字，もしくは波形の異形断面としたことを特徴とする半
    導体装置。
  8. 【請求項８】絶縁基板に複数のパワー半導体素子を搭載
    してなるパワー回路部を組み込んだパッケージに対し、
    その外囲樹脂ケースの上面周域に配備した入出力用主端
    子の端子フレームを樹脂ケースにインサート成形し、樹
    脂ケースの内方に引出した端子フレームのインナリード
    部をパワー回路部の上方に引回し配線した上でその脚片
    をパワー回路部の基板上に半田接合するとともに、パッ
    ケージ内に封止樹脂を充填した半導体装置において、前
    記脚片の半田付け面を断面Ｖ字形に形成したことを特徴
    とする半導体装置。
  9. 【請求項９】請求項８記載の半導体装置において、脚部
    の半田付け面に穴を穿孔したことを特徴とする半導体装
    置。
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Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001082376A1 (fr) * 2000-04-25 2001-11-01 Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki Dispositif a semi-conducteur
JP2002164500A (ja) * 2000-11-27 2002-06-07 Fuji Electric Co Ltd 半導体装置
JP2006344841A (ja) * 2005-06-10 2006-12-21 Mitsubishi Electric Corp パワー半導体モジュール
JP2007157863A (ja) * 2005-12-02 2007-06-21 Hitachi Ltd パワー半導体装置及びその製造方法
CN105981167A (zh) * 2014-08-12 2016-09-28 富士电机株式会社 半导体装置
JP2017005129A (ja) * 2015-06-11 2017-01-05 三菱電機株式会社 半導体装置
US9953890B2 (en) 2012-11-09 2018-04-24 Fuji Electric Co., Ltd. Semiconductor device
WO2019194272A1 (ja) * 2018-04-06 2019-10-10 三菱電機株式会社 半導体装置および電力変換装置ならびに半導体装置の製造方法
WO2020031283A1 (ja) * 2018-08-08 2020-02-13 三菱電機株式会社 半導体装置
JP2020155572A (ja) * 2019-03-20 2020-09-24 株式会社東芝 パワーモジュール

Cited By (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001082376A1 (fr) * 2000-04-25 2001-11-01 Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki Dispositif a semi-conducteur
US6885097B2 (en) 2000-04-25 2005-04-26 Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki Semiconductor device
DE10191585B4 (de) * 2000-04-25 2009-02-26 Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki, Kariya Halbleitervorrichtung
DE10191585B8 (de) * 2000-04-25 2009-07-02 Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki, Kariya Halbleitervorrichtung
JP2002164500A (ja) * 2000-11-27 2002-06-07 Fuji Electric Co Ltd 半導体装置
JP2006344841A (ja) * 2005-06-10 2006-12-21 Mitsubishi Electric Corp パワー半導体モジュール
JP4485995B2 (ja) * 2005-06-10 2010-06-23 三菱電機株式会社 パワー半導体モジュール
JP2007157863A (ja) * 2005-12-02 2007-06-21 Hitachi Ltd パワー半導体装置及びその製造方法
US9953890B2 (en) 2012-11-09 2018-04-24 Fuji Electric Co., Ltd. Semiconductor device
JPWO2016024445A1 (ja) * 2014-08-12 2017-04-27 富士電機株式会社 半導体装置
CN105981167A (zh) * 2014-08-12 2016-09-28 富士电机株式会社 半导体装置
US10170394B2 (en) 2014-08-12 2019-01-01 Fuji Electric Co., Ltd. Semiconductor device
JP2017005129A (ja) * 2015-06-11 2017-01-05 三菱電機株式会社 半導体装置
WO2019194272A1 (ja) * 2018-04-06 2019-10-10 三菱電機株式会社 半導体装置および電力変換装置ならびに半導体装置の製造方法
JPWO2019194272A1 (ja) * 2018-04-06 2020-10-22 三菱電機株式会社 半導体装置および電力変換装置ならびに半導体装置の製造方法
WO2020031283A1 (ja) * 2018-08-08 2020-02-13 三菱電機株式会社 半導体装置
JPWO2020031283A1 (ja) * 2018-08-08 2021-08-02 三菱電機株式会社 半導体装置
US11569141B2 (en) 2018-08-08 2023-01-31 Mitsubishi Electric Corporation Semiconductor device including a groove within a resin insulating part positioned between and covering parts of a first electrode and a second electrode
JP2020155572A (ja) * 2019-03-20 2020-09-24 株式会社東芝 パワーモジュール
CN111725167A (zh) * 2019-03-20 2020-09-29 株式会社东芝 功率模块

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