JPS60239051A - 半導体装置 - Google Patents
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- H05K3/32—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S257/00—Active solid-state devices, e.g. transistors, solid-state diodes
- Y10S257/915—Active solid-state devices, e.g. transistors, solid-state diodes with titanium nitride portion or region
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
この発明は半導体装置に関し、特に電子機器などに使用
される電力用半導体モジュールの小形化。
される電力用半導体モジュールの小形化。
高密度化に関するものである。
近年電子機器の発展は著しく、その小形軽量化が急速に
進んでいる。これらの基をなすのは、半導体装置の小形
化及び信頼性の向上である。この中でも特にこの種半導
体装置の、I・ランジスタの高耐圧化、大電流化に伴う
電力用半導体装置への応用が活発になっており、小形軽
量化を図った電力用半導体モジュールの分野へのトラン
ジスタの適用も多くなってきている。
進んでいる。これらの基をなすのは、半導体装置の小形
化及び信頼性の向上である。この中でも特にこの種半導
体装置の、I・ランジスタの高耐圧化、大電流化に伴う
電力用半導体装置への応用が活発になっており、小形軽
量化を図った電力用半導体モジュールの分野へのトラン
ジスタの適用も多くなってきている。
第1図は従来のよく知られているトランジスタによる3
相インバータブリツジの回路を示し、図中太線で示した
部分は主回路部分に相当し、これらは大電流を流す必要
がある箇所である。Q1〜Q6は電力用トランジスタ、
B1〜B6は該電力用トランジスタQ1〜Q6のベース
入力端子、P。
相インバータブリツジの回路を示し、図中太線で示した
部分は主回路部分に相当し、これらは大電流を流す必要
がある箇所である。Q1〜Q6は電力用トランジスタ、
B1〜B6は該電力用トランジスタQ1〜Q6のベース
入力端子、P。
Nは各々直流入力端子の正端子及び負端子、U。
V、 Wは各々3相交流電動機に接続される交流出力端
子である。
子である。
第1図の回路構成を有するもののうち、従来の第1例と
して小容量の半導体装置について説明すれば、通常、そ
の結線をプリント基板又はアルミナ基板の上面にメッキ
又は蒸着により印刷された金属導電層で行なうことによ
り、高密度集積化を図って装置の小形軽量化を実現して
いる。しかしながら現状では上記金属導電層はその厚み
が数μm〜数10μmの範囲しか実現されておらず、そ
のため導電層の断面積は実用上のパターン寸法から見て
5μm2〜0.1mm2の範囲となり、その結果該第1
例の半導体装置では配線の電流容量は5〜6Aが最大許
容限度となっていた。
して小容量の半導体装置について説明すれば、通常、そ
の結線をプリント基板又はアルミナ基板の上面にメッキ
又は蒸着により印刷された金属導電層で行なうことによ
り、高密度集積化を図って装置の小形軽量化を実現して
いる。しかしながら現状では上記金属導電層はその厚み
が数μm〜数10μmの範囲しか実現されておらず、そ
のため導電層の断面積は実用上のパターン寸法から見て
5μm2〜0.1mm2の範囲となり、その結果該第1
例の半導体装置では配線の電流容量は5〜6Aが最大許
容限度となっていた。
従って電流容量がIOAを超える電力用半導体モジュー
ルでは、第2図、第3図に示す従来の第2例の構造でも
って接続配線されている場合が多い。第2図において、
■は放熱用金属ベース板、2は該放熱用金属ベース板1
に固着されたアルミナ絶縁基板、3a、3bは電力用半
導体素子、5゜6はベース、エミッタ入力信号端子、7
,8は直流圧、負端子、9a〜9cは交流端子、108
〜10Cはエミッタ内部電極であり、第1図のトランジ
スタQl、Q3.Q5に相当する半導体素子3aとエミ
ッタ内部電極10a〜IOcと、トランジスタQ2.Q
4.Q6に相当する半導体素子3bとコレクタ内部電極
11a〜llcとは太線アルミワイヤ(300μφ〜4
00μφ)4で超音波ワイヤボンディングにより接続さ
れている。
ルでは、第2図、第3図に示す従来の第2例の構造でも
って接続配線されている場合が多い。第2図において、
■は放熱用金属ベース板、2は該放熱用金属ベース板1
に固着されたアルミナ絶縁基板、3a、3bは電力用半
導体素子、5゜6はベース、エミッタ入力信号端子、7
,8は直流圧、負端子、9a〜9cは交流端子、108
〜10Cはエミッタ内部電極であり、第1図のトランジ
スタQl、Q3.Q5に相当する半導体素子3aとエミ
ッタ内部電極10a〜IOcと、トランジスタQ2.Q
4.Q6に相当する半導体素子3bとコレクタ内部電極
11a〜llcとは太線アルミワイヤ(300μφ〜4
00μφ)4で超音波ワイヤボンディングにより接続さ
れている。
第3図は直流正端子7が接続されている部分の拡大構造
図を示し、同図において、第1図のトランジスタQl、
Q3.Q5に相当する半導体素子3aのコレクタ内部電
極11a〜11Cは共通金属板15を介して直流正端子
7の外部電極に半田付結線されている。
図を示し、同図において、第1図のトランジスタQl、
Q3.Q5に相当する半導体素子3aのコレクタ内部電
極11a〜11Cは共通金属板15を介して直流正端子
7の外部電極に半田付結線されている。
このように従来の第2例の半導体装置では、大電流が流
れる直流圧、負端子7.8の配線においては、各半導体
素子3a、3bのコレクタ、エミッタ内部電極11a〜
11c、10a 〜10cと接続するための共通金属板
15を必要とし、該共通金属板15にコレクタ、エミッ
タ内部電極11a〜llc、10a〜10Cを半田付等
により接続配線しなければならず、このためIOAを超
える中容量の電力用半導体装置に関しては構造が複雑に
なり、かつ組立時の接続配線の作業に多大な時間を要す
ると共に小形軽量化が妨げられていた。
れる直流圧、負端子7.8の配線においては、各半導体
素子3a、3bのコレクタ、エミッタ内部電極11a〜
11c、10a 〜10cと接続するための共通金属板
15を必要とし、該共通金属板15にコレクタ、エミッ
タ内部電極11a〜llc、10a〜10Cを半田付等
により接続配線しなければならず、このためIOAを超
える中容量の電力用半導体装置に関しては構造が複雑に
なり、かつ組立時の接続配線の作業に多大な時間を要す
ると共に小形軽量化が妨げられていた。
この発明は、以上のような従来の状況に鑑みてなされた
もので、絶縁形成熱基板上の金属箔のパターン配線され
た導電層部分に、太線のアルミワイヤを超音波ワイヤボ
ンディングするかまたは金属板を固着することにより、
パターン配線の導電層の許容電流容量を上げることがで
き、また電力用半導体素子の内部電極を接続する共通金
属電極を廃止し、組立時の接続配線作業を容易にして、
組立作業性の向上及び装置の小形軽量化を図ることので
きる電力用半導体装置を提供することを目的としている
。
もので、絶縁形成熱基板上の金属箔のパターン配線され
た導電層部分に、太線のアルミワイヤを超音波ワイヤボ
ンディングするかまたは金属板を固着することにより、
パターン配線の導電層の許容電流容量を上げることがで
き、また電力用半導体素子の内部電極を接続する共通金
属電極を廃止し、組立時の接続配線作業を容易にして、
組立作業性の向上及び装置の小形軽量化を図ることので
きる電力用半導体装置を提供することを目的としている
。
以下この発明の実施例を図について説明する。
第4図は本発明の一実施例による絶縁形成熱基板を使用
した中容量(10A〜30A)の電力用トランジスタモ
ジュールの内部構造を示す斜視図である。図において、
12はその表面にパターン配線された絶縁形の放熱基板
、3a、3bは該放熱基板12のパターン配線面上に固
着された電力用半導体素子、4は該電力用半導体素子3
a、3bと各電極とを超音波ワイヤボンディングにより
接続する太線のアルミワイヤ、5はベース入力信号端子
、6はエミッタ入力信号端子、7は直流正端子、8は直
流負端子、9a〜9cは3相交流電動機に接続される交
流端子である。
した中容量(10A〜30A)の電力用トランジスタモ
ジュールの内部構造を示す斜視図である。図において、
12はその表面にパターン配線された絶縁形の放熱基板
、3a、3bは該放熱基板12のパターン配線面上に固
着された電力用半導体素子、4は該電力用半導体素子3
a、3bと各電極とを超音波ワイヤボンディングにより
接続する太線のアルミワイヤ、5はベース入力信号端子
、6はエミッタ入力信号端子、7は直流正端子、8は直
流負端子、9a〜9cは3相交流電動機に接続される交
流端子である。
また13a、13bは各々電力用半導体素子3a+3b
のコレクタ、エミッタ内部電極を直流圧。
のコレクタ、エミッタ内部電極を直流圧。
負端子7,8に接続するパターン配線された導電層、1
4は該導電層13a、13bの許容電流容量を大きくす
るために、該導電層13a、13b上に超音波ワイヤボ
ンディングされた金属導体である太線(300μφ〜6
00μφ)のアルミワイヤである。
4は該導電層13a、13bの許容電流容量を大きくす
るために、該導電層13a、13b上に超音波ワイヤボ
ンディングされた金属導体である太線(300μφ〜6
00μφ)のアルミワイヤである。
このように本実施例では、大電流が流れる金属箔のパタ
ーン配線された導電層13a、13bの上面に太線アル
ミワイヤ14を超音波ワイヤボンディングしたので、従
来のような電力用半導体素子のコレクタ、エミッタ内部
電極を直流端子に接続する共通金属電極板を省略するこ
とができ、中容量の電力用半導体装置の構造を簡素化で
きるとともに組立作業を容易にでき、さらに小形軽量化
することができる。
ーン配線された導電層13a、13bの上面に太線アル
ミワイヤ14を超音波ワイヤボンディングしたので、従
来のような電力用半導体素子のコレクタ、エミッタ内部
電極を直流端子に接続する共通金属電極板を省略するこ
とができ、中容量の電力用半導体装置の構造を簡素化で
きるとともに組立作業を容易にでき、さらに小形軽量化
することができる。
なお、上記実施例では導電層13a、13b上に金属導
体としてアルミワイヤ14をボンディングした場合につ
いて説明したが、アルミワイヤの代わりに金属板を固着
してもよく、このようにしても上記実施例と同様の効果
を奏する。
体としてアルミワイヤ14をボンディングした場合につ
いて説明したが、アルミワイヤの代わりに金属板を固着
してもよく、このようにしても上記実施例と同様の効果
を奏する。
以上のように本発明に係る半導体装置によれば、半導体
素子と直流電力端子とを接続する導電層上に金属導体を
固着形成したので、導電層の電流容量を大きくできる効
果があり、また装置の組立作業性を向上できるとともに
小形軽量化できる効果がある。
素子と直流電力端子とを接続する導電層上に金属導体を
固着形成したので、導電層の電流容量を大きくできる効
果があり、また装置の組立作業性を向上できるとともに
小形軽量化できる効果がある。
第1図は従来及び本発明の一実施例による3相インバー
タブリツジの回路図、第2図は従来の半導体装置の内部
構造を示す斜視図、第3図はその直流正端子及び電力用
半導体素子の内部電極部分の構造を示す要部拡大斜視図
、第4図はこの発明の一実施例による半導体装置の内部
構造を示す斜視図である。 7.8・・・正、負側直流電力端子、12・・・絶縁形
成熱基板、13a、13b・・・導電層、14・・・金
属導体(アルミワイヤ)。 なお図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。 代理人 大岩増雄 第1図 手続補正書(自発) 2、発明の名称 半導体装置 3、補正をする者 代表者片由仁へ部 4、代理人 5、補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄 6、補正の内容 +11 明細書第3頁第15行〜第1Il1行の「第1
図の・・・・・・3bと」を「第1図のトランジスタQ
2゜Q4.Q6に相当する半導体素子3bとエミッタ内
部電極108〜10cと、トランジスタQIQ3.Q5
に相当する半導体素子3aと」に訂正する。 以 上
タブリツジの回路図、第2図は従来の半導体装置の内部
構造を示す斜視図、第3図はその直流正端子及び電力用
半導体素子の内部電極部分の構造を示す要部拡大斜視図
、第4図はこの発明の一実施例による半導体装置の内部
構造を示す斜視図である。 7.8・・・正、負側直流電力端子、12・・・絶縁形
成熱基板、13a、13b・・・導電層、14・・・金
属導体(アルミワイヤ)。 なお図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。 代理人 大岩増雄 第1図 手続補正書(自発) 2、発明の名称 半導体装置 3、補正をする者 代表者片由仁へ部 4、代理人 5、補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄 6、補正の内容 +11 明細書第3頁第15行〜第1Il1行の「第1
図の・・・・・・3bと」を「第1図のトランジスタQ
2゜Q4.Q6に相当する半導体素子3bとエミッタ内
部電極108〜10cと、トランジスタQIQ3.Q5
に相当する半導体素子3aと」に訂正する。 以 上
Claims (1)
- (1)絶縁形成熱基板と、該基板上に固着された大電流
を供給遮断するための半導体素子と、上記基板上に設け
られ上記半導体素子の一端と正又は負側直流電力端子と
の間をパターン配線する導電層と、上記導電層上にその
全長にわたり固着形成された金属導体とを備えたことを
特徴とする半導体装置。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59095113A JPS60239051A (ja) | 1984-05-11 | 1984-05-11 | 半導体装置 |
KR1019850002304A KR900000206B1 (ko) | 1984-05-11 | 1985-04-06 | 전력용 반도체 모듈의 배선구조 |
DE19853516995 DE3516995A1 (de) | 1984-05-11 | 1985-05-10 | Halbleitereinrichtung |
US07/067,388 US5038194A (en) | 1984-05-11 | 1987-06-26 | Semiconductor device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59095113A JPS60239051A (ja) | 1984-05-11 | 1984-05-11 | 半導体装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS60239051A true JPS60239051A (ja) | 1985-11-27 |
Family
ID=14128788
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP59095113A Pending JPS60239051A (ja) | 1984-05-11 | 1984-05-11 | 半導体装置 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5038194A (ja) |
JP (1) | JPS60239051A (ja) |
KR (1) | KR900000206B1 (ja) |
DE (1) | DE3516995A1 (ja) |
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---|---|---|---|---|
DE3604313A1 (de) * | 1986-02-12 | 1987-08-13 | Bbc Brown Boveri & Cie | Leistungshalbleitermodul |
US4907068A (en) * | 1987-01-21 | 1990-03-06 | Siemens Aktiengesellschaft | Semiconductor arrangement having at least one semiconductor body |
JPH0740790B2 (ja) * | 1987-02-23 | 1995-05-01 | 株式会社東芝 | 大電力パワ−モジユ−ル |
IT1202657B (it) * | 1987-03-09 | 1989-02-09 | Sgs Microelettronica Spa | Procedimento di fabbricazione di un dispositivo modulare di potenza a semiconduttore e dispositivo con esso ottenento |
DE3717489A1 (de) * | 1987-05-23 | 1988-12-01 | Asea Brown Boveri | Leistungshalbleitermodul und verfahren zur herstellung des moduls |
JPH03106029A (ja) * | 1989-09-20 | 1991-05-02 | Fujitsu Ltd | ウエハ・スケール・ic |
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-
1984
- 1984-05-11 JP JP59095113A patent/JPS60239051A/ja active Pending
-
1985
- 1985-04-06 KR KR1019850002304A patent/KR900000206B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1985-05-10 DE DE19853516995 patent/DE3516995A1/de active Granted
-
1987
- 1987-06-26 US US07/067,388 patent/US5038194A/en not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS492455U (ja) * | 1972-04-10 | 1974-01-10 | ||
JPS5536915A (en) * | 1978-09-04 | 1980-03-14 | Hitachi Ltd | Electronic circuit and its manufacturing |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US5038194A (en) | 1991-08-06 |
KR850008557A (ko) | 1985-12-18 |
DE3516995A1 (de) | 1985-11-14 |
KR900000206B1 (ko) | 1990-01-23 |
DE3516995C2 (ja) | 1993-06-24 |
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