WO2016181516A1 - 半導体モジュール - Google Patents

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holding
mold resin
holding side
external connection
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大 吉井
正明 谷川
謙介 竹内
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三菱電機株式会社
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    • H02P27/04—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage
    • H02P27/06—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage using dc to ac converters or inverters

Definitions

  • the present invention relates to a semiconductor module incorporating a semiconductor element.
  • a semiconductor module incorporating a plurality of semiconductor elements such as FETs is known.
  • the semiconductor module is provided with a large number of terminals connected to the semiconductor element, and these terminals are generally drawn out from the side surface of the main body of the semiconductor module. (For example, see Patent Document 1)
  • the present invention has been made to solve the conventional problems as described above, and provides a semiconductor module that can secure a holding portion of the semiconductor module by a holder with a simple structure.
  • the semiconductor module according to the present invention is a semiconductor module in which a semiconductor element is mounted and a plurality of external connection terminals are drawn out from the side of the mold resin portion.
  • the mold resin portion of the semiconductor module has a plurality of corner portions, The holding side portions are provided at at least two opposing positions in the corners of the.
  • the semiconductor module of the present invention it is possible to hold the mold resin portion by avoiding the external connection terminals by providing the holding side portions at the two opposite corner portions, and easy mounting in the apparatus. Can be done.
  • Embodiment 1 FIG. A description will be given below with reference to FIG. 1 showing an embodiment according to the present invention.
  • the semiconductor module according to the present invention is used as a power circuit combined with a rotating electric machine such as a motor or an alternator, and is used with the intention of configuring a product function in a compact, compact, and high efficiency by an electromechanical integrated structure. It is applied to power electronics circuits, and in particular has a built-in semiconductor switching element.
  • FIG. 1 is a circuit diagram showing a circuit built in a semiconductor module.
  • a semiconductor module 1 has two MOSFETs 101 constituting a semiconductor switching element, and a lead frame 102 connected to the MOSFET 101, and these components are housed in a resin mold 103 to be protected. ing.
  • the semiconductor module 1 has connection members such as a clip lead 104 and a wire bond 105 in a resin mold 103, and is connected to the lead frame 102 via these connection members.
  • the lead frame 102 is drawn out of the resin mold 103 by the resin mold external connection terminal 106.
  • the semiconductor module 1 is configured as a single package, and is configured to have a switch function for cutting off the inverter circuit drive power supply and a switch function for cutting off overcurrent when the battery is reversely connected as a whole.
  • signal terminals for controlling each MOSFET 101 and monitoring the voltage are gathered and drawn out to the side 107 of the resin mold 103 and connected to an external control circuit. Furthermore, terminals are also drawn out from both sides adjacent to one side 107 of the resin mold 103, and connected to other mechanical parts constituting the control unit in a limited space.
  • FIG. 2 is a developed view showing a controller (ECU: Electronic Control Unit) portion of an electromechanically integrated motor equipped with the semiconductor module according to Embodiment 1 of the present invention.
  • ECU Electronic Control Unit
  • the inverter unit includes a three-phase inverter drive circuit for driving a brushless DC motor and a circuit power cutoff circuit, and forms a compact structure as a power pack module by a coaxial integrated structure with the motor.
  • the housing 202 that accommodates the inverter control unit needs to obtain a function as a heat sink against the heat loss of the semiconductor module 1. It is made of a material such as an aluminum die-casting alloy that combines rigidity.
  • the semiconductor module 1 is sandwiched between the housing 202 and a frame assembly 203 formed of resin, and is fixed simultaneously by screwing the frame assembly 203 to the housing 202. At this time, in order to maintain heat conduction and electrical insulation between the heat radiation surface of the semiconductor module 1 and the heat sink formed of the housing 202, a heat radiation sheet and grease are interposed.
  • the frame assembly 203 is provided with a bus bar 205 for supplying power to the semiconductor module 1, and receives power from the outside via the connector assembly 204. Further, the signal pins of the semiconductor module 1 are connected to the control board 206 through through holes provided in the frame assembly 203. Further, signal pins from the signal connector portion of the connector assembly 204 are also connected to the control board 206.
  • FIG. 3 is a block diagram showing the outer shape of the semiconductor module according to Embodiment 1 of the present invention.
  • the mold resin part 301 in the semiconductor module 1 is formed in a quadrangular shape, and the corners formed by the adjacent sides of the quadrangular shape are inclined at different angles from the respective surfaces.
  • the holding side portion 305 is provided, and a holding side portion 306 that is parallel to the holding side portion 305 is formed by integral molding at the corner opposite to the holding side portion 305.
  • the holder collides with the external connection terminals 302, 303, and 304. This can also be prevented. Even if the opposing surfaces 307 and 308 have opposing sides, a pair of holding side portions 305 and 306 are held at the corners even when components other than the semiconductor module 1 are obstructed and cannot be held. As a result, there is also an advantage that the device can be easily mounted.
  • FIG. Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
  • symbol is attached
  • FIG. In the above-described first embodiment, the outer shape of the mold resin portion 301 is configured as a quadrangle. However, in the second embodiment, as illustrated in FIG. This is an example of the case. That is, the holding side portion 305 is provided at a corner portion formed by adjacent sides, and the holding side portion 306 parallel to the holding side portion 305 is provided at the opposite corner portion.
  • the same configuration can be adopted. By configuring in this way, even when the mold resin portion 301 is not formed in a quadrangular shape, the same effect as in the first embodiment can be obtained.
  • the mold resin portion 301 includes a quadrangular or more polygon or a shape other than a straight line on each side, and protrudes from each side to a corner formed by adjacent sides.
  • a holding side portion 305 is formed by providing a pedestal portion, and a holding side portion 306 parallel to the holding side portion 305 is formed by providing a pedestal portion protruding from each side at a portion facing the holding side portion 305. It is.
  • the holding side portions 305 and 306 parallel to the corner portions formed by the adjacent sides of the mold resin portion 301 the same effect as in the first embodiment can be obtained.
  • the holding device can be connected to the external connection terminals 302, 303, and 304. It is also possible to prevent the drawbacks of colliding with each other.
  • the parallelism of the holding side portions 305 and 306 does not require mathematical strictness, and may be formed to have a degree of parallelism that allows the holding side portions 305 and 306 to be held. . Further, the holding side portions 305 and 306 may be provided at at least two opposing positions, such as provided at each corner of the quadrilateral shape. Furthermore, depending on the shape of the holding part of the holder that holds the holding side part, the two holding side parts 305 and 306 can be made non-parallel. In the present invention, the embodiments can be appropriately modified and omitted within the scope of the invention.

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Abstract

半導体素子を搭載し、多数の外部接続端子（３０２，３０３，３０４）をモールド樹脂部（３０１）の辺より引き出して構成された半導体モジュール（１）において、この半導体モジュール（１）を装置に組み付ける場合の保持具の保持場所を簡単な構造にて確保することを目的とし、モールド樹脂部（３０１）の隣接する辺からなる角部の対向する少なくとも２カ所に保持辺部（３０５，３０６）を設けるように構成したものである。

Description

半導体モジュール
　この発明は、半導体素子が内蔵された半導体モジュールに関するものである。
　従来、ＦＥＴ等の半導体素子を複数内蔵した半導体モジュールが知られている。この半導体モジュールには半導体素子に接続された多数の端子が設けられ、これらの端子を半導体モジュールにおける本体の側面から引き出すように構成することが一般的である。（例えば、特許文献１参照）
特許第５５３２９５５号公報（段落００４４、図４、図５）
　通常、上記のような半導体モジュールを各種装置に組み付ける場合、半導体モジュールの本体部分を保持具によってつかみ、装置内に配置することになるが、特許文献１に示された従来の半導体モジュールのような端子構造においては、本体より引き出された各端子が存在するため、半導体モジュールを保持する場所の確保が難しいものであった。また、半導体モジュールの本体部を吸引して保持する保持具も知られているが、半導体モジュ－ル自体の外形が大きく、重さも重いこと、裏面を吸着するため異物付着の懸念があることなどにより吸引方法も難かしいものであった。
　この発明は、上記のような従来の問題点を解消するためになされたもので、保持具による半導体モジュールの保持部を単純な構造で確保できる半導体モジュールを提供するものである。
　この発明に係る半導体モジュールは、半導体素子を搭載し、複数の外部接続端子がモールド樹脂部の辺より引き出された半導体モジュールにおいて、前記半導体モジュールのモールド樹脂部は複数の角部を有し、これらの角部の内の対向する少なくとも２カ所に保持辺部を設けたことを特徴とするものである。
　この発明に係る半導体モジュールによれば、対向する２つの角部に保持辺部を設けることによって、外部接続端子を避けてモールド樹脂部を保持することが可能となり、装置内への搭載を容易に行わせることができる。
　なお、この発明の目的、特徴、効果は、以下の実施の形態における詳細な説明および図面の記載からより明らかとなる。
この発明の実施の形態１に係る半導体モジュールに内蔵された電気回路を示す回路図である。 この発明の実施の形態１に係る半導体モジュールを搭載した機電一体構造モータのコントローラ部分の概要構成を示す展開図である。 この発明の実施の形態１に係る半導体モジュールの外形形状を示す平面図である。 この発明の実施の形態２に係る半導体モジュールの外形形状を示す平面図である。 この発明の実施の形態３に係る半導体モジュールの外形形状を示す平面図である。
実施の形態１．
　以下、この発明に係る実施の形態を示す図１を参照して説明する。
　なお、この発明に係る半導体モジュールは、モータやオルタネータ等の回転電機と組み合わせるパワー回路として利用され、機電一体構造により製品の機能を小型、コンパクト、高効率に構成することを意図して使用されるパワーエレクトロニクス回路に適用され、とりわけ半導体スイッチング素子を内蔵したものである。
　図1は、半導体モジュールに内蔵された回路を示す回路図である。図において、半導体モジュール１は、半導体スイッチング素子を構成する２個のＭＯＳＦＥＴ１０１と、ＭＯＳＦＥＴ１０１に接続されたリードフレーム１０２とを有し、これらの部品を樹脂モールド１０３に収容して保護するように構成されている。
　さらに、半導体モジュール１は、樹脂モールド１０３内にクリップリード１０４、ワイヤーボンド１０５などの接続部材を有し、これらの接続部材を介してリードフレーム１０２に接続されている。ここで、リードフレーム１０２は、樹脂モールド外部接続端子１０６により樹脂モールド１０３の外部に引き出されている。また、半導体モジュール１は、１パッケージにまとめられて構成され、全体としてインバータ回路駆動用電源を遮断するスイッチ機能およびバッテリ逆接続時の過電流を遮断するスイッチ機能を有するように構成されている。
　また、各ＭＯＳＦＥＴ１０１のコントロールおよび電圧のモニタを行うための信号端子が樹脂モールド１０３の一辺１０７側に集めて引き出され、外部の制御回路と接続されることになる。さらに、樹脂モールド１０３の一辺１０７と隣り合う両側の辺からも端子が引き出され、限られたスペースにコントロールユニットを構成する他の機構部品と接続されることになる。
　図２は、この発明の実施の形態１に係る半導体モジュールを搭載した機電一体構造モータのコントローラ（ＥＣＵ：Electronic　Control　Unit)部分を示す展開図である。なお、ここでは、インバータコントロールユニットの構造の一例を示している。
　また、このインバータユニットは、ブラシレスＤＣモータを駆動するための３相インバータ駆動回路および回路電源遮断用回路を備え、モータと同軸一体構造によってコンパクトなパワーパックモジュールとしての構造体を成している。
　この同軸一体構造を実現するために、インバータコントロールユニットを収容するハウジング２０２は、半導体モジュール１の熱損失に対してヒートシンクとしての機能を得る必要があることから、高放熱性と上述した機械的な剛性とを兼ね備えたアルミダイカスト合金等の素材によって作られている。
　また、半導体モジュール１は、ハウジング２０２と樹脂により成形されたフレーム組立体２０３との間に挟み込まれ、ハウジング２０２にフレーム組立体２０３をねじ止めすることによって同時に固定されている。このとき、半導体モジュール１の放熱面とハウジング２０２からなるヒートシンクとの間の熱伝導および電気的な絶縁を保つために、放熱シートとグリス等が介在されている。
　また、フレーム組立体２０３には、半導体モジュール１に対して電源を供給するためのバスバー２０５が設けられており、コネクタ組立体２０４を介して外部から電力を受電している。
　また、半導体モジュール１の信号ピンは、フレーム組立体２０３に設けられた貫通穴を介して制御基板２０６に接続されている。さらに、コネクタ組立体２０４の信号コネクタ部からの信号ピンも制御基板２０６に接続されている。
　図３はこの発明の実施の形態１に係る半導体モジュールの外形形状を示す構成図である。
　半導体モジュール１をインバータコントロールユニットなどの装置内に搭載する際、保持具により半導体モジュール１の本体部となるモールド樹脂部３０１を掴むことが必要になるが、複数の外部接続端子３０２、３０３、３０４が複数の辺から引き出された構造の場合、対向する２面に保持具を当てることができず、半導体モジュール１を保持することが困難となる。
　このため、この発明では、図３に示すように、半導体モジュール１におけるモールド樹脂部３０１を四角形状に形成し、四角形状の隣接した辺により形成される角部にそれぞれの面と角度が異なる傾斜した保持辺部３０５を設け、さらに、この保持辺部３０５の反対側の角部に保持辺部３０５と平行となる保持辺部３０６を一体成形により設けている。
　このように対向する２つの角部に平行な保持辺部３０５，３０６を設けることによって、外部接続端子３０２，３０３，３０４を避けてモールド樹脂部３０１を保持することが可能となり、装置内への搭載を容易に行わせることができる。
　また、角部に一対の保持辺部３０５、３０６部を設けることによって、保持具がすべってモールド樹脂部３０１を保持することができない場合、保持具が外部接続端子３０２，３０３，３０４に衝突することも防止することができる。
　なお、対向面３０７、３０８のように対向した辺を有していても、半導体モジュール１以外の部品が邪魔になり保持できない場合においても、角部に一対の保持辺部３０５、３０６を保持させることによって、装置への搭載が容易となる利点もある。
実施の形態２．
　次に、この発明の実施の形態２について図４を参照して説明する。なお、図中、実施の形態１と同等の部分には同一符号を付している。
　上述の実施の形態１においては、モールド樹脂部３０１の外形形状を四角形として構成したが、実施の形態２においては、図４に示すように、モールド樹脂部３０１の外形形状を四角形以上の多角形とした場合の例である。すなわち、隣接する辺により形成される角部に保持辺部３０５を設け、その対向する角部に保持辺部３０５と平行な保持辺部３０６を設けるように構成している。なお、多角形状の各辺が直線以外で形成された場合も同様に構成することができる。
　このように構成することによって、モールド樹脂部３０１が四角形で形成されていない場合においても、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
実施の形態３．
　次に、この発明の実施の形態３について図５を参照して説明する。
　図５においては、実施の形態２と同様に四角形以上の多角形または各辺に直線以外の形状を含むモールド樹脂部３０１を基本とし、隣接する辺により形成される角部に各辺から突出する台座部を設けて保持辺部３０５を形成し、かつ、この保持辺部３０５に対向する部分に各辺から突出する台座部を設けて保持辺部３０５に平行な保持辺部３０６を形成したものである。
　このようにモールド樹脂部３０１の隣接する辺により形成される角部に平行な保持辺部３０５、３０６を設けることによって、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。また、モールド樹脂部３０１に各辺から突出させた保持辺部３０５、３０６を設けることにより、保持具がすべってモールド樹脂部３０１本体を保持できない場合に保持具が外部接続端子３０２、３０３、３０４に衝突する欠点も防止することが可能となる。
　なお、上述において、保持辺部３０５、３０６の平行とは、数学的な厳密さを必要とせず、保持辺部３０５、３０６が保持される程度の平行度を有するように形成しておけばよい。また、保持辺部３０５、３０６は、四角形状の各角部に設けるなど、少なくとも対向する２か所に設けておけばよい。さらに、保持辺部を掴む保持具の保持部分の形状によっては、２つの保持辺部３０５、３０６を非平行とすることも可能である。
　なお、本発明は、その発明の範囲内において、実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。
１：半導体モジュール、３０１：モールド樹脂部、３０２，３０３，３０４：外部接続端子、３０５，３０６：保持辺部

Claims (6)

  1. 　半導体素子を搭載し、複数の外部接続端子がモールド樹脂部の辺より引き出された半導体モジュールにおいて、
    前記半導体モジュールのモールド樹脂部は複数の角部を有し、これらの角部の内の対向する少なくとも２カ所に保持辺部を設けたことを特徴とする半導体モジュール。
  2. 　前記保持辺部は、前記モールド樹脂部と一体成形されていることを特徴とする請求項１に記載の半導体モジュール。
  3. 　前記半導体モジュールのモールド樹脂部は、四角形または四角形以上の多角形に形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の半導体モジュール。
  4. 　少なくとも２カ所の前記保持辺部は、互いに平行または非平行に形成されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の半導体モジュール。
  5. 　前記複数の外部接続端子は、前記モールド樹脂部の辺にのみ配置されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の半導体モジュール。
  6. 　前記保持辺部は、前記複数の外部接続端子が引き出された前記モールド樹脂部の辺より突出した台座部とすることにより形成したことを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の半導体モジュール。
    　
    　
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05166973A (ja) * 1991-12-19 1993-07-02 Mitsubishi Electric Corp 半導体素子
JPH07161875A (ja) * 1993-12-09 1995-06-23 Hitachi Ltd 樹脂封止型半導体装置
JPH07283344A (ja) * 1994-04-13 1995-10-27 Shinko Electric Ind Co Ltd 半導体装置

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01276752A (ja) * 1988-04-28 1989-11-07 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電子部品
JPH067248U (ja) * 1992-06-24 1994-01-28 富士通株式会社 Ｓｍｄのフラット型パッケージ
AU731869B2 (en) * 1998-11-12 2001-04-05 Kaneka Corporation Solar cell module
EP2120263A4 (en) * 2007-11-30 2010-10-13 Panasonic Corp BASE PLATE FOR A HITZEABLEITENDE STRUCTURE, MODULE WITH THE BASE PLATE FOR THE HITZEABLEITENDE STRUCTURE AND METHOD FOR THE PRODUCTION OF THE BASE PLATE FOR THE HITZEABLEITENDE STRUCTURE
JP5446937B2 (ja) * 2009-06-24 2014-03-19 株式会社デンソー 電子回路内蔵型モータ
US8941001B1 (en) * 2009-11-17 2015-01-27 Aeris Capital Sustainable Ip Ltd. Transparent layer with anti-reflective texture
JP5532955B2 (ja) 2010-01-22 2014-06-25 株式会社デンソー 車両用回転電機
EP2530753A1 (en) * 2010-01-29 2012-12-05 Kabushiki Kaisha Toshiba Led package and method for manufacturing same
JP5618595B2 (ja) * 2010-04-01 2014-11-05 日立オートモティブシステムズ株式会社 パワーモジュール、およびパワーモジュールを備えた電力変換装置
KR101103674B1 (ko) * 2010-06-01 2012-01-11 엘지이노텍 주식회사 발광 소자
JP5380376B2 (ja) 2010-06-21 2014-01-08 日立オートモティブシステムズ株式会社 パワー半導体装置
JP5581131B2 (ja) * 2010-06-30 2014-08-27 日立オートモティブシステムズ株式会社 パワーモジュール及びそれを用いた電力変換装置
JP5504219B2 (ja) * 2011-07-27 2014-05-28 日立オートモティブシステムズ株式会社 電力変換装置
JP5855899B2 (ja) * 2011-10-27 2016-02-09 日立オートモティブシステムズ株式会社 Ｄｃ−ｄｃコンバータ及び電力変換装置
KR101973395B1 (ko) * 2012-08-09 2019-04-29 엘지이노텍 주식회사 발광 모듈
KR102011101B1 (ko) * 2012-12-26 2019-08-14 삼성전자주식회사 발광 소자 패키지
JP6097557B2 (ja) * 2012-12-26 2017-03-15 日立オートモティブシステムズ株式会社 電力変換装置
KR20150095430A (ko) * 2014-02-13 2015-08-21 삼성전자주식회사 발광다이오드 패키지 및 이를 이용한 발광소자
US9397019B2 (en) * 2014-02-25 2016-07-19 Intel IP Corporation Integrated circuit package configurations to reduce stiffness
JP6383408B2 (ja) * 2014-04-25 2018-08-29 日立オートモティブシステムズ株式会社 コンバータ及び電力変換装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05166973A (ja) * 1991-12-19 1993-07-02 Mitsubishi Electric Corp 半導体素子
JPH07161875A (ja) * 1993-12-09 1995-06-23 Hitachi Ltd 樹脂封止型半導体装置
JPH07283344A (ja) * 1994-04-13 1995-10-27 Shinko Electric Ind Co Ltd 半導体装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP3297020A4 *

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Publication number Publication date
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