WO2018229820A1 - パワーモジュール - Google Patents

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WO2018229820A1
WO2018229820A1 PCT/JP2017/021614 JP2017021614W WO2018229820A1 WO 2018229820 A1 WO2018229820 A1 WO 2018229820A1 JP 2017021614 W JP2017021614 W JP 2017021614W WO 2018229820 A1 WO2018229820 A1 WO 2018229820A1
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WO
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leads
electronic element
power module
joined
thickness direction
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Application number
PCT/JP2017/021614
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English (en)
French (fr)
Inventor
貴大 及川
Original Assignee
新電元工業株式会社
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R15/00—Details of measuring arrangements of the types provided for in groups G01R17/00 - G01R29/00, G01R33/00 - G01R33/26 or G01R35/00
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01C—RESISTORS
    • H01C13/00—Resistors not provided for elsewhere
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/48—Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L25/00—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
    • H01L25/03—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes
    • H01L25/04—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers
    • H01L25/07—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L29/00
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L25/00—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
    • H01L25/18—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof the devices being of types provided for in two or more different subgroups of the same main group of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N

Definitions

  • the present invention relates to a power module.
  • Patent Document 1 discloses a semiconductor device in which a resistance wire (resistance component) as a shunt resistor for detecting a current flowing in a circuit (semiconductor element) is joined to two strip-shaped inner leads (leads) by welding. It is disclosed.
  • the present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object thereof is to provide a power module that can be miniaturized.
  • One embodiment of the present invention is a power module configured by mounting electronic components on a lead frame having a plurality of leads and performing power control, and an electronic element having a predetermined electrical function is arranged in a plate thickness direction. It is a power module joined to the side part between the said leads arranged at intervals in the orthogonal direction.
  • the power module can be reduced in size.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line II-II in FIG. It is a top view which shows the principal part of the power module which concerns on 2nd embodiment of this invention.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line IV-IV in FIG. 1. It is sectional drawing which shows the principal part of the power module which concerns on 3rd embodiment of this invention. It is sectional drawing which shows the principal part of the power module which concerns on 4th embodiment of this invention. It is sectional drawing which shows the 1st modification of the principal part of the power module which concerns on 4th embodiment of this invention.
  • the power module 100 performs various types of power control.
  • the power module 100 includes a lead frame 3 having a plurality of leads 1 and 2, various electronic components 4 (see FIG. 14) mounted on the lead frame 3, and predetermined electrical components.
  • an electronic element 5 having various functions. 1 and 2 show only the electronic element 5 and the leads 1 and 2 to be joined to the electronic element 5 among the lead frame 3, and the electronic component 4 and the lead frame 3 on which the electronic component 4 is mounted. The site is omitted.
  • the lead frame 3 is obtained, for example, by subjecting a conductive plate material having conductivity, such as a copper plate, to press processing.
  • Each lead 1, 2 of the lead frame 3 is formed in a plate shape.
  • the plurality of leads 1 and 2 are arranged at intervals from each other in a direction orthogonal to the plate thickness direction (Z-axis direction) of the lead frame 3.
  • the plurality of leads 1 and 2 are electrically connected to the electronic component 4 and the electronic element 5 to constitute a circuit of the power module 100 together with the electronic component 4 and the electronic element 5.
  • the electronic element 5 is electrically connected to the leads 1 and 2 by being joined to the leads 1 and 2.
  • a portion of the electronic element 5 that is joined to the leads 1 and 2 is an electrode of the electronic element 5.
  • the electrodes of the electronic element 5 are provided at both ends in a predetermined linear direction (X-axis direction). The number of electrodes at each end may be plural, for example, but is one in this embodiment.
  • the electronic element 5 may be a switching element (semiconductor element) such as a thyristor, or may be a chip capacitor.
  • the electronic element 5 of this embodiment is a shunt resistor (resistive element).
  • the electronic element 5 that is a shunt resistor is made of, for example, a different type of conductive member from the lead frame 3.
  • the electronic element 5 may be formed in an arbitrary shape such as a block shape, but the electronic element 5 of the present embodiment is formed in a plate shape having a rectangular shape in plan view.
  • the electronic component 4 includes main surfaces 11 and 21 of a plurality of leads 1 and 2 (main surfaces of the lead frame 3; surfaces orthogonal to the plate thickness direction of the leads 1 and 2 and the lead frame 3). As a result, the lead frame 3 is mounted.
  • the specific configuration of the electronic component 4 may be arbitrary.
  • the electronic component 4 illustrated in FIG. 14 includes a built-in electronic element 41 having a predetermined electrical function and a terminal 42 connected to the electrode of the built-in electronic element 41.
  • the built-in electronic element 41 may be the same as the electronic element 5 described above, for example, but is not limited thereto.
  • the built-in electronic element 41 and the terminal 42 may be directly connected, for example, or may be connected via a connector such as a wire.
  • the electronic component 4 may include a resin 43 that seals the built-in electronic element 41 and the terminal 42.
  • the built-in electronic element 41 may be buried in the resin 43 and the terminal 42 may be exposed to the outside of the resin 43.
  • the terminal 42 may protrude from the resin 43 as shown in FIG. 14, for example, but may not protrude, for example.
  • the electronic component 4 is mounted on the lead frame 3 by, for example, joining the terminal 42 to the main surfaces 11 and 21 (first main surfaces 11 and 21) of the leads 1 and 2.
  • the electronic element 5 is joined to the side portions 10 and 20 between the leads 1 and 2 that are spaced apart from each other in the direction orthogonal to the plate thickness direction (X-axis direction).
  • the electronic element 5 of the present embodiment is a shunt resistor and detects a current (for example, a power supply current) flowing through the circuit of the power module 100.
  • the electronic element 5 is joined to the two leads 1 and 2 so as to electrically connect the two leads 1 and 2. That is, the electronic element 5 of this embodiment is bonded to the side portions 10 and 20 of the two leads 1 and 2 that face each other.
  • the two leads 1 and 2 are each formed in a strip shape extending in a direction orthogonal to the thickness direction of the lead frame 3.
  • the two leads 1 and 2 may extend in different directions, for example, but extend in the same direction in this embodiment.
  • the two leads 1 and 2 may extend in a direction that coincides with the arrangement direction (X-axis direction) of the two leads 1 and 2.
  • the electronic element 5 is joined to a side portion of the two leads 1 and 2 that extends in the short direction (X-axis direction in FIG. 1).
  • the two leads 1 and 2 extend in a direction (Y-axis direction) orthogonal to the arrangement direction of the two leads 1 and 2.
  • the electronic element 5 is joined to the side parts 10 and 20 extending in the longitudinal direction (Y-axis direction) of the two leads 1 and 2.
  • the electronic element 5 may be joined to a midway portion of the longitudinal direction (Y-axis direction) of the leads 1 and 2 of the side portions 10 and 20 of the leads 1 and 2.
  • the electronic element 5 is joined to the longitudinal ends of the leads 1 and 2 of the side portions 10 and 20 of the leads 1 and 2.
  • the side portions 10 and 20 of the leads 1 and 2 to which the electronic element 5 is joined are in the thickness direction of the lead frame 3 (the direction orthogonal to the main surfaces 11, 12, 21 and 22 of the leads 1 and 2). ) Are side surfaces 13 and 23 of the leads 1 and 2 extending in the direction shown in FIG.
  • the side surfaces 53 and 54 of the electronic element 5 extending in the plate thickness direction of the electronic element 5 are joined to the side surfaces 13 and 23 of the leads 1 and 2, respectively.
  • the leads 1 and 2 and the electronic element 5 may be joined by, for example, solder or the like, but are joined by welding in the present embodiment.
  • the electronic element 5 may be joined to the side portions 10 and 20 of the leads 1 and 2 so as to protrude from the main surfaces 11, 12, 21 and 22 of the leads 1 and 2 in the plate thickness direction of the leads 1 and 2. .
  • the electronic element 5 may be joined to the side portions 10 and 20 of the leads 1 and 2 so as to form the same flat surface with one of the main surfaces 11 and 21 (12 and 22) of the leads 1 and 2, for example.
  • the thickness of the electronic element 5 is equal to the thickness of the leads 1 and 2.
  • the electronic element 5 is joined to the side surfaces 13 and 23 of the leads 1 and 2 so as to form the same flat surface as the main surfaces 11, 12, 21 and 22 of both the leads 1 and 2.
  • bonding wires 6 are joined to the first main surfaces 11 and 21 of the leads 1 and 2. Each bonding wire 6 is bonded to a portion where the electronic element 5 is sandwiched between two leads 1 and 2 of the leads 1 and 2. The two bonding wires 6 are connected to a current detector (not shown) for detecting a current flowing through the electronic element 5.
  • the power module 100 is joined to the side portions 10 and 20 between the leads 1 and 2 that are spaced apart from each other in the direction orthogonal to the plate thickness direction. Therefore, the main surfaces 11, 12, 21, and 22 of the leads 1 and 2 can be effectively used for mounting other electronic components 4 (see FIG. 14) and joining connection components such as the bonding wires 6. Therefore, the power module 100 can be reduced in size.
  • the power module 100 can be thinned (low profile).
  • the leads 1 and 2 and the electronic element 5 are joined by welding. For this reason, compared with the case where the leads 1 and 2 and the electronic element 5 are joined by another joining method such as soldering, the joined state between the leads 1 and 2 and the electronic element 5 can be maintained for a long time. . That is, the reliability of the power module 100 can be improved.
  • the leads 1, 2 are arranged so that the electronic element 5 forms the same flat surface together with at least one main surface 11, 21 (12, 22) of the leads 1, 2.
  • the side portions 10 and 20 are joined.
  • the electronic element 5 and the leads 1 and 2 bonded thereto can be brought into contact with the flat surface of the same heat radiating member. That is, the leads 1 and 2 and the electronic element 5 can be easily brought into contact with a heat dissipation member having a simple shape.
  • heat generated in the electronic element 5 due to energization can be efficiently released to the outside of the power module 100.
  • it is possible to suitably suppress the change in the resistance value of the electronic element 5 by suppressing the temperature change of the electronic element 5 that is a shunt resistor.
  • the power module 100B of this embodiment illustrated in FIGS. 3 and 4 is similar to the first embodiment in a lead frame 3B having a plurality of leads 1B and 2B, and various electronic components 4 ( 14) and an electronic element 5 having a predetermined electrical function.
  • 3 and 4 show only the electronic element 5 and two leads 1B and 2B joined to the electronic element 5 among the lead frame 3B, and the electronic component 4 and the lead frame on which the electronic component 4 is mounted.
  • the bonding wire 6 (see FIG. 1) bonded to the 3B portion and the leads 1B and 2B is omitted.
  • the electronic element 5 is formed in a rectangular plate shape in plan view and is joined to the side portions 10B and 20B of the two leads 1B and 2B facing each other by welding, as in the first embodiment. Has been.
  • the support surfaces 16B and 26B that support the electronic element 5 from the plate thickness direction of the leads 1B and 2B on the side portions 10B and 20B of the leads 1B and 2B to which the electronic element 5 is joined. Is formed.
  • the support surfaces 16B and 26B of the leads 1B and 2B are constituted by support protrusions 17B and 27B protruding from the side portions 10B and 20B of the leads 1B and 2B.
  • the support protrusions 17B and 27B protrude in the arrangement direction of the two leads 1B and 2B from the side portions 10B and 20B of the leads 1B and 2B facing each other toward the leads 2B and 1B.
  • the tips in the protruding direction of the support protrusions 17B and 27B of the two leads 1B and 2B are located at a distance from each other.
  • the support protrusions 17B and 27B of the present embodiment are formed in a flat plate shape having a smaller plate thickness than the main body portions of the leads 1B and 2B.
  • the support protrusions 17B and 27B may be formed in the middle of the side portions 10B and 20B of the leads 1B and 2B in the thickness direction of the leads 1B and 2B, for example.
  • the support protrusions 17B and 27B are positioned one step lower than the main surfaces 11B, 12B, 21B, and 22B of both the leads 1B and 2B.
  • the support protrusions 17B and 27B of the present embodiment are formed at the ends of the leads 1B and 2B on the first main surfaces 11B and 21B side in the plate thickness direction of the leads 1B and 2B of the side portions 10B and 20B of the leads 1B and 2B. Has been. Thus, the support protrusions 17B and 27B form part of the first main surfaces 11B and 21B of the leads 1B and 2B. Further, the support protrusions 17B and 27B are positioned one step lower than the second main surfaces 12B and 22B of the leads 1B and 2B.
  • the support surfaces 16B, 26B of the leads 1B, 2B are positioned one step lower than the second main surfaces 12B, 22B of the leads 1B, 2B, and the second main surfaces 12B of the leads 1B, 2B of the support protrusions 17B, 27B. It is comprised by the surface which faces 22B side.
  • the support surfaces 16B and 26B of the leads 1B and 2B are orthogonal to the plate thickness direction of the leads 1B and 2B.
  • the side surfaces 14B and 24B extend in the plate thickness direction of the leads 1B and 2B.
  • the side surfaces 15B and 25B of the leads 1B and 2B connecting the support surfaces 16B and 26B of the support projections 17B and 27B and the second main surfaces 12B and 22B of the leads 1B and 2B at the base ends in the protruding direction of the support projections 17B and 27B. (Second side surfaces 15B and 25B) also extend in the plate thickness direction of the leads 1B and 2B.
  • the electronic element 5 is arranged so as to overlap the above-described support protrusions 17B and 27B on the second main surfaces 12B and 22B side of the leads 1B and 2B.
  • one main surface 51 of the electronic element 5 is in surface contact with the support surfaces 16B and 26B of the support protrusions 17B and 27B.
  • the side surfaces 53 and 54 of the electronic element 5 are in surface contact with the second side surfaces 15B and 25B of the leads 1B and 2B.
  • the electronic element 5 is joined to the support surfaces 16B and 26B of the support protrusions 17B and 27B and the second side surfaces 15B and 25B of the leads 1B and 2B of the leads 1B and 2B.
  • the electronic element 5 may protrude from the second main surfaces 12B and 22B of the leads 1B and 2B, for example, by setting the thickness of the electronic element 5 to be equal to or greater than the thickness of the leads 1B and 2B.
  • the electronic element 5 of this embodiment forms the same flat surface together with the second main surfaces 12B and 22B of the leads 1B and 2B by making the plate thickness of the electronic element 5 smaller than the plate thickness of the leads 1B and 2B. ing. That is, the other main surface 52 of the electronic element 5 forms the same plane as the second main surfaces 12B and 22B of the leads 1B and 2B.
  • Dimensions of the support protrusions 17B and 27B in the plate thickness direction of the leads 1B and 2B and the direction orthogonal to the arrangement direction of the two leads 1B and 2B (Y-axis direction) in a plan view as viewed from the plate thickness direction of the leads 1B and 2B 3 may be smaller than the dimension of the electronic element 5 as illustrated in FIG. 3, but may be equal to or larger than the dimension of the electronic element 5, for example.
  • the same effects as those of the first embodiment can be obtained.
  • the support surface 16B that supports the electronic element 5 from the plate thickness direction of the leads 1B and 2B on the side portions 10B and 20B of the leads 1B and 2B to which the electronic element 5 is joined. , 26B are formed. Therefore, when the electronic element 5 is joined to the leads 1B and 2B, the electronic element 5 is simply disposed on the side portions 10B and 20B between the leads 1B and 2B without using a separate member such as a jig. The positioning of the electronic element 5 in the thickness direction of the leads 1B and 2B can be easily performed. Thereby, it can suppress suitably that an error arises in the electrical characteristic (for example, resistance value) of the circuit of power module 100B based on position shift of electronic element 5 to leads 1B and 2B.
  • the electronic element 5 when the electronic element 5 is joined to the leads 1B and 2B, the electronic element 5 is positioned with respect to the leads 1B and 2B without using a separate member such as a jig, so that the electronic element 5 is placed in the leads 1B and 2B. 2B can be easily joined.
  • the support surfaces 16B and 26B are not formed on the side portions 10B and 20B of the leads 1B and 2B to which the electronic element 5 is joined (for example, only the side surfaces 13 and 23 of the leads 1 and 2 are formed as in the first embodiment). Compared to the case where the electronic device 5 and the side portions 10B and 20B of the leads 1B and 2B are joined.
  • the leads 1B, 2B and the electronic element 5 can be welded from the second main surfaces 12B, 22B side of the leads 1B, 2B.
  • other electronic components 4 see FIG. 14
  • bonding wires can be mounted. 6 (see FIG. 1) or the like can be joined. That is, the power module 100B can be manufactured efficiently.
  • the support protrusions 17B and 27B constituting the support surfaces 16B and 26B form part of the first main surfaces 11B and 21B of the leads 1B and 2B. Therefore, the first main surfaces 11B and 21B of the leads 1B and 2B are formed wider than the case where the support protrusions 17B and 27B are formed in the middle of the leads 1B and 2B in the plate thickness direction of the leads 1B and 2B. can do. As a result, the first main surfaces 11B and 21B of the leads 1B and 2B are effectively utilized for mounting other electronic components 4 (see FIG. 14) and joining connecting components such as the bonding wires 6 (see FIG. 1). be able to.
  • a power module 100C of this embodiment illustrated in FIG. 5 includes a lead frame 3B having a plurality of leads 1B and 2B, and various electronic components 4 mounted on the lead frame 3B. (See FIG. 14) and an electronic element 5C having a predetermined electrical function.
  • FIG. 5 shows only two leads 1B and 2B joined to the electronic element 5C among the electronic element 5C and the lead frame 3B.
  • the electronic component 4 and the lead frame 3B on which the electronic component 4 is mounted are shown.
  • the bonding wires 6 (see FIG. 1) bonded to the parts and the leads 1B and 2B are omitted.
  • the configuration of the two leads 1B and 2B joined to the electronic element 5C is the same as that of the second embodiment.
  • the electronic element 5C is a shunt resistor formed in a rectangular shape in plan view as in the first and second embodiments, and the side portions of the two leads 1B and 2B facing each other. 10B and 20B are joined by welding.
  • the electronic element 5C is arranged so as to overlap the support protrusions 17B and 27B on the second main surfaces 12B and 22B side of the leads 1B and 2B.
  • the other main surface 52C of the electronic element 5C forms the same plane as the second main surfaces 12B and 22B of the leads 1B and 2B. It is joined to the side portions 10B and 20B.
  • the electronic element 5C of the present embodiment includes a main body portion 55C and an insertion convex portion 56C.
  • the main body portion 55C and the insertion convex portion 56C are integrally formed.
  • the main body 55C is formed in a plate shape having a rectangular shape in plan view, like the electronic element 5 of the second embodiment.
  • the main body 55C is supported by the support surfaces 16B and 26B of the two leads 1B and 2B (support protrusions 17B and 27B) arranged in a direction (X-axis direction) orthogonal to the plate thickness direction of the leads 1B and 2B.
  • one main surface of the main body 55C is in surface contact with the support surfaces 16B and 26B.
  • the side surface of the main body 55C is in surface contact with the second side surfaces 15B and 25B of the leads 1B and 2B.
  • the main body portion 55C of the electronic element 5C is joined to the support surfaces 16B and 26B and the second side surfaces 15B and 25B of the leads 1B and 2B, similarly to the electronic element 5 of the second embodiment. In this state, the other main surface 52C of the main body portion 55C is flush with the second main surfaces 12B and 22B of the leads 1B and 2B.
  • the insertion convex portion 56C protrudes from the main body portion 55C and is inserted between the two support protrusions 17B and 27B formed on the two leads 1B and 2B.
  • the insertion convex part 56C protrudes from the one main surface of the main body part 55C in the plate thickness direction of the main body part 55C (Z-axis negative direction in FIG. 5).
  • the insertion convex portion 56C is in surface contact with the first side surfaces 14B and 24B of the two leads 1B and 2B (tip surfaces of the support projections 17B and 27B) while being inserted between the two support projections 17B and 27B.
  • the insertion convex portion 56C is formed in a shape corresponding to the space between the first side surfaces 14B and 24B of the two leads 1B and 2B.
  • the insertion convex portion 56C is joined to the first side surfaces 14B and 24B of the leads 1B and 2B.
  • the protruding height of the insertion convex portion 56C with respect to the main body portion 55C may be arbitrary. That is, in the state where the insertion convex portion 56C is inserted between the two support protrusions 17B and 27B, the distal end of the insertion convex portion 56C protrudes with respect to the first main surfaces 11B and 21B of the leads 1B and 2B, for example. However, it may be depressed.
  • the protrusion height of the insertion protrusion 56C and the tip of the insertion protrusion 56C are such that the tip of the insertion protrusion 56C forms the same flat surface as the first main surfaces 11B and 21B of the leads 1B and 2B.
  • the shape is set.
  • the same effects as those of the first and second embodiments can be obtained.
  • the electronic element 5C is supported by the support surfaces 16B and 26B of the two support protrusions 17B and 27B, and the two support protrusions project from the main body part 55C. Insertion convex part 56C inserted between 17B and 27B.
  • the electronic element 5C is also bonded to the tips of the support protrusions 17B and 27B in the protruding direction (first side surfaces 14B and 24B of the leads 1B and 2B). Can do. Therefore, the junction area between the electronic element 5C and the side portions 10B and 20B of the leads 1B and 2B can be further increased.
  • a power module 100D of this embodiment illustrated in FIG. 6 includes a lead frame 3D having a plurality of leads 1D and 2D, and various electronic components 4 mounted on the lead frame 3D (FIG. 14). And an electronic element 5D having a predetermined electrical function.
  • FIG. 6 shows only two leads 1D and 2D joined to the electronic element 5D among the electronic element 5D and the lead frame 3D.
  • the electronic component 4 and the lead frame 3D on which the electronic component 4 is mounted are illustrated.
  • the bonding wires 6 (see FIG. 1) bonded to the parts and the leads 1D and 2D are omitted.
  • the electronic element 5D is formed in a plate shape as in the first embodiment, and is joined to the side portions 10D and 20D of the two leads 1D and 2D facing each other by welding. Further, in the power module 100D of the present embodiment, as in the second embodiment, the electronic element 5D is placed on the side portions 10D and 20D of the two leads 1D and 2D to which the electronic element 5D is joined, and the plates of the leads 1D and 2D. Support surfaces 16D and 26D for supporting from the thickness direction are formed.
  • the two support surfaces 16D and 26D of the two leads 1D and 2D are arranged on one side of the leads 1D and 2D in the plate thickness direction (the first main of the leads 1D and 2D in FIG. 6).
  • the inclined surfaces 16D and 26D are separated from each other toward the other side (the second main surfaces 12D and 22D side of the leads 1D and 2D in FIG. 6) from the surfaces 11D and 21D side.
  • the inclined surfaces 16D and 26D of the two leads 1D and 2D are inclined at the same angle with respect to the plate thickness direction of the leads 1D and 2D.
  • the inclined surfaces 16D and 26D of the leads 1D and 2D may be formed, for example, on a part of the leads 1D and 2D in the plate thickness direction of the leads 1D and 2D, but in this embodiment, the leads 1D and 2D in the plate thickness direction. Is formed throughout. That is, the inclined surfaces 16D and 26D of the leads 1D and 2D extend from the first main surfaces 11D and 21D of the leads 1D and 2D to the second main surfaces 12D and 22D. Further, the inclined surfaces 16D and 26D of the leads 1D and 2D are configured by support protrusions 17D and 27D protruding from the side portions 10D and 20D of the leads 1D and 2D, similarly to the support surfaces 16B and 26B of the second embodiment. ing.
  • the electronic element 5D is formed in a tapered shape that is in surface contact with the inclined surfaces 16D and 26D of the two leads 1D and 2D while being arranged between the two leads 1D and 2D.
  • the two side surfaces 53D and 54D of the electronic element 5D that are in surface contact with the inclined surfaces 16D and 26D of the two leads 1D and 2D are respectively on one side in the plate thickness direction of the electronic element 5D (in FIG. 5D is inclined so as to be separated from each other as it goes from the one main surface 51D side) to the other side (the other main surface 52D side of the electronic element 5D in FIG. 6).
  • the electronic element 5D is arranged so as to overlap the support protrusions 17D and 27D including the inclined surfaces 16D and 26D on the second main surfaces 12D and 22D side of the leads 1D and 2D.
  • the electronic element 5D is bonded to the inclined surfaces 16D and 26D of the leads 1D and 2D.
  • the electronic element 5D may protrude or be recessed with respect to the first main surfaces 11D and 21D and the second main surfaces 12D and 22D of the leads 1D and 2D, for example.
  • the main surfaces 11D and 21D (12D and 22D) of the leads 1D and 2D form the same flat surface.
  • the two support surfaces 16D and 26D of the two leads 1D and 2D are on one side in the plate thickness direction of the leads 1D and 2D (first main surfaces 11D and 21D side).
  • the inclined surfaces 16D and 26D are separated from each other toward the other side (second main surfaces 12D and 22D side).
  • the electronic element 5D is formed in a tapered cross-sectional shape in surface contact with the two inclined surfaces 16D and 26D.
  • the electronic element 5D can be easily inserted between the two leads 1D and 2D from the other side (second main surface 12D and 22D side) of the leads 1D and 2D in the plate thickness direction of the leads 1D and 2D. Further, the electronic element 5D can be easily positioned with respect to the two leads 1D and 2D.
  • the inclined surfaces 16D and 26D of the two leads 1D and 2D are inclined at different angles with respect to the plate thickness direction of the leads 1D and 2D. Good.
  • This effect is obtained when the electronic element 5D has polarity (for example, when the electrode of the electronic element 5D has a distinction between an anode and a cathode, the resistance value of the electronic element 5D changes depending on the direction of the current flowing through the electronic element 5D). ) Is particularly useful.
  • the configuration of the fourth embodiment illustrated in FIGS. 6 and 7 can be applied to the power modules 100B and 100C of the second and third embodiments.
  • the inclined surfaces 16E and 26E of the two leads 1E and 2E may be formed in the middle of the leads 1E and 2E in the plate thickness direction of the leads 1E and 2E.
  • the inclined surfaces 16E and 26E of the leads 1E and 2E in FIG. 8 correspond to the support surfaces 16B and 26B of the support protrusions 17B and 27B in the power modules 100B and 100C of the second and third embodiments.
  • FIG. 8 correspond to the support surfaces 16B and 26B of the support protrusions 17B and 27B in the power modules 100B and 100C of the second and third embodiments.
  • a part of the electronic element 5 ⁇ / b> E (main body portion 55 ⁇ / b> E) in the plate thickness direction is formed in a tapered cross section.
  • the same configuration as that of the second and third embodiments (lead frame 3E, first side surfaces 14E and 24E and second side surfaces 15E and 25E of leads 1E and 2E, and insertion convexity of electronic element 5E) Part 56E etc.).
  • the first side surfaces 14B and 24B and the second side surfaces 15B and 25B of the two leads 1B and 2B are inclined surfaces similar to the present embodiment. Also good.
  • a power module 100F of this embodiment illustrated in FIG. 9 includes a lead frame 3F having a plurality of leads 1F and 2F, and various electronic components 4 mounted on the lead frame 3F (FIG. 14). And an electronic element 5 having a predetermined electrical function.
  • FIG. 9 shows only the electronic element 5 and the two leads 1F and 2F joined to the electronic element 5 among the lead frame 3F.
  • the electronic component 4 and the lead frame 3F on which the electronic component 4 is mounted are illustrated.
  • the bonding wires 6 (see FIG. 1) bonded to the parts and the leads 1F and 2F are omitted.
  • the electronic element 5 is formed in a rectangular plate shape in plan view and is joined to the side portions 10F and 20F of the two leads 1F and 2F facing each other by welding as in the first embodiment.
  • the side portions 10F and 20F of the leads 1F and 2F to which the electronic element 5 is joined are viewed in a plan view as viewed from the plate thickness direction (Z-axis direction) of the leads 1F and 2F.
  • Concave portions 18F and 28F into which a part of the electronic element 5 enters are formed.
  • the recesses 18F and 28F may be formed on only one of the two leads 1F and 2F, for example, but in the present embodiment, they are formed on the two leads 1F and 2F, respectively.
  • the side surface of the electronic element 5 is in surface contact with the inner side surfaces 19F and 29F of the recesses 18F and 28F.
  • the electronic element 5 is joined to the inner side surfaces 19F and 29F of the recesses 18F and 28F among the leads 1F and 2F.
  • the concave portions 18F and 28F in a plan view may be formed so that at least the side surfaces of the portions of the electronic element 5 that have entered the concave portions 18F and 28F are in surface contact with the inner side surfaces 19F and 29F of the concave portions 18F and 28F.
  • the concave portions 18F and 28F in plan view may be formed in a shape having no corners such as an arc shape.
  • the concave portions 18F and 28F in plan view are formed in a shape having corner portions 70F and 80F.
  • the electronic element 5 has a shape corresponding to the corners 70F and 80F of the recesses 18F and 28F.
  • the corner portions 70F and 80F mean that two sides extending at different angles from the same point are included.
  • the electronic element 5 is formed in a regular polygonal shape in plan view. Furthermore, the corners 70F and 80F of the recesses 18F and 28F of the two (plural) leads 1F and 2F joined to the electronic element 5 are arranged so as to correspond to the regular polygonal shape of the electronic element 5.
  • the recesses 18F and 28F of the two leads 1F and 2F are recessed in the arrangement direction (X-axis direction) of the two leads 1F and 2F from the side surfaces 13F and 23F of the leads 1F and 2F facing the leads 2F and 1F. Is formed.
  • the recesses 18F and 28F are open at the ends of the leads 1F and 2F in the longitudinal direction (Y-axis direction) of the leads 1F and 2F.
  • the electronic element 5 of this embodiment is formed in a square shape in plan view.
  • the first inner side surfaces 19FA and 29FA extending in the arrangement direction (X-axis direction) of the two leads 1F and 2F from the side surfaces 13F and 23F of the leads 1F and 2F.
  • second inner side surfaces 19FB and 29FB extending in the longitudinal direction (Y-axis direction) of the leads 1F and 2F from the tips of the first inner side surfaces 19FA and 29FA.
  • the corners 70F and 80F of the recesses 18F and 28F are constituted by the first inner side surfaces 19FA and 29FA and the second inner side surfaces 19FB and 29FB (two sides).
  • Each recess 18F, 28F has one corner 70F, 80F.
  • the positions of the first inner side surfaces 19FA and 29FA of the two leads 1F and 2F in the longitudinal direction of the leads 1F and 2F coincide with each other.
  • the corners 70F and 80F of the recesses 18F and 28F of the two leads 1F and 2F are arranged so as to correspond to the square shape of the electronic element 5.
  • the same effects as those of the first embodiment can be obtained.
  • the recesses 18F and 28F into which a part of the electronic element 5 enters are formed in the side portions 10F and 20F of the leads 1F and 2F to which the electronic element 5 is joined. Therefore, when the electronic element 5 is joined to the leads 1F and 2F, only a part of the electronic element 5 is allowed to enter the recesses 18F and 28F of the leads 1F and 2F without using a separate member such as a jig.
  • the electronic element 5 can be easily positioned with respect to the leads 1F and 2F in the direction orthogonal to the plate thickness direction of the leads 1F and 2F. Thereby, it can suppress suitably that an error arises in the electrical characteristic (for example, resistance value) of the circuit of power module 100F based on position shift of electronic element 5 to leads 1F and 2F.
  • the electronic element 5 when the electronic element 5 is joined to the leads 1F and 2F, the electronic element 5 is positioned with respect to the leads 1F and 2F without using a separate member such as a jig. It can be easily joined to 2F. Further, compared to the case where the recesses 18F and 28F are not formed in the leads 1F and 2F, the bonding area between the electronic element 5 and the side portions 10F and 20F of the leads 1F and 2F can be increased.
  • the recesses 18F and 28F of the leads 1F and 2F have corner portions 70F and 80F, and the electronic element 5 has a shape corresponding to the corner portions 70F and 80F of the recesses 18F and 28F.
  • the electronic element 5 is centered on the plate thickness direction with respect to the leads 1F and 2F in a state where a part of the electronic element 5 enters the recesses 18F and 28F. It can be prevented from rotating. That is, the electronic element 5 can be prevented from being displaced in the rotational direction with respect to the leads 1F and 2F.
  • the electronic element 5 has a polarity, it can suppress especially that an error arises in the electrical characteristic (for example, resistance value) of the circuit of the power module 100F.
  • the electronic element 5 is formed in a polygonal shape in plan view, and the corners of the recesses 18F and 28F of the two (plural) leads 1F and 2F that are joined to the electronic element 5 are used.
  • the portions 70F and 80F are arranged so as to correspond to the regular polygonal shape of the electronic element 5.
  • the electronic element 5 can be joined to the two (plurality) of leads 1F and 2F at a desired rotational position with the plate thickness direction of the leads 1F and 2F as an axis.
  • the rotational position of the electronic element 5 can be changed by 90 degrees.
  • the electrical characteristic (for example, resistance value) of the circuit of the power module 100F can be changed intentionally by changing the rotational position of the electronic element 5. That is, desired electrical characteristics can be obtained in the power module 100F.
  • the recesses 18F and 28F of the leads 1F and 2F are opened at the ends in the longitudinal direction of the leads 1F and 2F.
  • a part of the electronic element 5 can enter the recesses 18F and 28F of the leads 1F and 2F. That is, a part of the electronic element 5 can easily enter the recesses 18F and 28F of the leads 1F and 2F.
  • the recesses 18F and 28F of the two leads 1F and 2F are formed at the ends of the leads 1F and 2F in the longitudinal direction (Y-axis direction) of the leads 1F and 2F, for example, as shown in FIGS. It is not necessary to open the part.
  • the recesses 18F and 28F of the two leads 1F and 2F illustrated in FIGS. 10 and 11 are each formed so as to allow each part of the electronic element 5 formed in a square shape in plan view to enter.
  • each recess 18F, 28F illustrated in FIG. 10 has two corners 70F, 80F.
  • the positions of the first inner side surfaces 19FA and 29FA of the two leads 1F and 2F in the longitudinal direction of the leads 1F and 2F coincide with each other.
  • the corners 70F and 80F of the recesses 18F and 28F of the two leads 1F and 2F are arranged so as to correspond to the square shape of the electronic element 5.
  • Each of the recesses 18F and 28F of the two leads 1F and 2F illustrated in FIG. 11 is 45 degrees from the side surfaces 13F and 23F of the leads 1F and 2F facing the leads 1F and 2F. It has 1st inner surface 19FA, 29FA and 2nd inner surface 19FB, 29FB extended in the inclination direction.
  • the first inner side surfaces 19FA and 29FA and the second inner side surfaces 19FB and 29FB are opposed to the longitudinal direction of the leads 1F and 2F.
  • the tips of the first inner side surfaces 19FA and 29FA and the second inner side surfaces 19FB and 29FB are connected to each other. That is, each of the recesses 18F and 28F illustrated in FIG. 11 is formed in a V shape with one corner 70F and 80F as the bottom.
  • the positions of the corners 70F and 80F of the recesses 18F and 28F of the two leads 1F and 2F in the longitudinal direction of the leads 1F and 2F are coincident with each other. Thereby, the corners 70F and 80F of the recesses 18F and 28F of the two leads 1F and 2F are arranged so as to correspond to the square shape of the electronic element 5.
  • the electronic element 5 can be held on the plurality of leads 1 ⁇ / b> F and 2 ⁇ / b> F at a position rotated by 45 degrees from the position illustrated in FIGS. 9 and 10. That is, the rotational position of the electronic element 5 can be changed by changing the shapes of the recesses 18F and 28F of the leads 1F and 2F.
  • convex portions 58F formed on the electronic element 5F may enter the concave portions 18F and 28F of the two leads 1F and 2F as illustrated in FIG.
  • An electronic element 5F illustrated in FIG. 12 includes a main body portion 57F formed in a rectangular plate shape in plan view, and a convex portion 58F protruding from the side surface of the main body portion 57F.
  • the convex portion 58F protrudes from a part of the side surface of the main body portion 57F.
  • the side surface of the convex portion 58F is joined in surface contact with the inner side surface of the concave portions 18F, 28F of the lead.
  • the side surface of the main body 57F can be brought into surface contact with the side surfaces 13F and 23F of the leads 1F and 2F, so that the electronic element 5F and the side portions 10F and 20F of the leads 1F and 2F can be joined.
  • the junction area can be increased.
  • the convex part 58F of the electronic element 5F enters the concave parts 18F and 28F formed in the same shape and size. Can be made.
  • the configuration of the fifth embodiment illustrated in FIGS. 9-12 can be applied to the power modules 100B, 100C, and 100D of the second, third, and fourth embodiments.
  • the support protrusions 17B and 27B of the second and third embodiments may be formed to protrude from the inner side surfaces 19F and 29F of the recesses 18F and 28F of the leads 1F and 2F.
  • a power module 100G of this embodiment illustrated in FIG. 13 includes a lead frame 3G having a plurality of leads 1G and 2G, and various electronic components 4 mounted on the lead frame 3G (FIG. 14). And an electronic element 5 having a predetermined electrical function. 3 and 4 show only the electronic element 5 and two leads 1G and 2G joined to the electronic element 5 among the lead frame 3G, and the electronic component 4 and the lead frame on which the electronic component 4 is mounted.
  • the bonding wire 6 (see FIG. 1) bonded to the 3G portion and the leads 1G and 2G is omitted.
  • the electronic element 5 is formed in a plate shape as in the first embodiment, and is joined to the side portions 10G and 20G of the two leads 1G and 2G facing each other by welding.
  • the side portions 10G and 20G of the leads 1G and 2G to which the electronic element 5 is joined are compressed with respect to other portions of the leads 1G and 2G.
  • the side portions 10G and 20G of the leads 1G and 2G are compressed in the plate thickness direction of the leads 1G and 2G.
  • the density of the side portions 10G and 20G of the leads 1G and 2G is higher than that of other portions of the leads 1G and 2G.
  • the side portions 10G and 20G of the leads 1G and 2G are harder than other portions of the leads 1G and 2G.
  • the same effects as those of the first embodiment can be obtained.
  • the density of the side portions 10G and 20G of the leads 1G and 2G to which the electronic element 5 is bonded is higher than that of the other parts of the leads 1G and 2G.
  • deformation of the side portions 10G and 20G of the leads 1G and 2G due to heat during welding can be suppressed.
  • Due to the deformation of the side portions 10G and 20G of the leads 1G and 2G the electronic element 5 can be prevented from being displaced with respect to the leads 1G and 2G.
  • the configuration of the sixth embodiment described above can also be applied to the power modules 100B, 100C, 100D, and 100F of the second to fifth embodiments.
  • the support protrusions 17B and 27B of the second and third embodiments may be formed by being compressed from the plate thickness direction of the leads 1B and 2B.
  • the power module 100H of this embodiment illustrated in FIG. 14 is configured similarly to the power module 100 (see FIG. 2) of the first embodiment.
  • the power module 100H of this embodiment includes an electronic component 4 (parallel connection component) that is electrically connected in parallel with the electronic element 5 that is a shunt resistor.
  • the electronic component 4 according to the present embodiment is arranged with an interval in the plate thickness direction of the leads 1 and 2 with respect to the electronic element 5.
  • the electronic component 4 is electrically connected to two leads 1 and 2 joined to the electronic element 5. Specifically, each terminal 42 of the electronic component 4 is joined to the first main surfaces 11 and 21 of the two leads 1 and 2 by solder or the like.
  • the same effects as those of the first embodiment can be obtained.
  • the electronic component 4 is arranged with an interval in the plate thickness direction of the leads 1 and 2 with respect to the electronic element 5. For this reason, the mounting area of the electronic component 4 in the lead frame 3 as viewed from the plate thickness direction of the lead frame 3 can be reduced. Thereby, size reduction of the power module 100H can further be achieved.
  • the configuration of the seventh embodiment described above can also be applied to the power modules 100B, 100C, 100D, 100F, and 100G of the second to sixth embodiments.
  • the number of leads joined to the electronic element is not limited to two, and may be changed according to the type of the electronic element.
  • the electronic element has three electrodes such as a switching element
  • the two electrodes provided at one end of the electronic element are bonded to the side portions of the two leads.
  • Another side of one lead may be joined to one electrode provided at the other end.

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Abstract

パワーモジュールは、複数のリードを有するリードフレームに電子部品を実装して構成され、電力制御を行うパワーモジュールであって、所定の電気的な機能を有する電子素子が、板厚方向に直交する方向に互いに間隔をあけて配されたリード間の側部に接合されている。

Description

パワーモジュール
この発明は、パワーモジュールに関する。
近年、パワーモジュールにおいては、リードフレームを利用して回路用の配線を構成することが考えられている。特許文献１には、回路（半導体素子）に流れる電流を検出するためのシャント抵抗としての抵抗線（抵抗部品）を、溶接によって帯板状の二つのインナーリード（リード）に接合した半導体装置が開示されている。
特開平６－１８１２７７号公報
しかしながら、従来のパワーモジュールでは、抵抗部品（一の電子部品）をリードの主面に接合するため、リードの主面の別の領域に、半導体素子などの他の電子部品を搭載したり、ワイヤ等の接続部品を接合する必要がある。このため、リードを大きく形成する必要があり、パワーモジュールの小型化を図ることが難しい。
本発明は、上述した事情に鑑みたものであって、小型化を図ることが可能なパワーモジュールを提供することを目的とする。
本発明の一態様は、複数のリードを有するリードフレームに電子部品を実装して構成され、電力制御を行うパワーモジュールであって、所定の電気的な機能を有する電子素子が、板厚方向に直交する方向に互いに間隔をあけて配された前記リード間の側部に接合されているパワーモジュールである。
本発明によれば、リードの主面を他の電子部品の搭載、接続部品の接合などに有効に活用できるため、パワーモジュールの小型化を図ることができる。
本発明の第一実施形態に係るパワーモジュールの要部を示す斜視図である。 図１のII－II矢視断面図である。 本発明の第二実施形態に係るパワーモジュールの要部を示す平面図である。 図１のIV－IV矢視断面図である。 本発明の第三実施形態に係るパワーモジュールの要部を示す断面図である。 本発明の第四実施形態に係るパワーモジュールの要部を示す断面図である。 本発明の第四実施形態に係るパワーモジュールの要部の第一変形例を示す断面図である。 本発明の第四実施形態に係るパワーモジュールの要部の第二変形例を示す断面図である。 本発明の第五実施形態に係るパワーモジュールの要部を示す平面図である。 本発明の第五実施形態に係るパワーモジュールの要部の第一変形例を示す平面図である。 本発明の第五実施形態に係るパワーモジュールの要部の第二変形例を示す平面図である。 本発明の第五実施形態に係るパワーモジュールの要部の第三変形例を示す平面図である。 本発明の第六実施形態に係るパワーモジュールの要部を示す断面図である。 本発明の第七実施形態に係るパワーモジュールの要部を示す断面図である。
〔第一実施形態〕
以下、主に図１，２を参照して本発明の第一実施形態について説明する。
本実施形態に係るパワーモジュール１００は、各種の電力制御を行うものである。図１，２に示すように、パワーモジュール１００は、複数のリード１，２を有するリードフレーム３と、リードフレーム３に実装される各種の電子部品４（図１４参照）と、所定の電気的な機能を有する電子素子５と、を備える。図１，２には、電子素子５、及び、リードフレーム３のうち電子素子５と接合されるリード１，２だけが図示され、電子部品４や、電子部品４が実装されるリードフレーム３の部位は省略されている。
リードフレーム３は、例えば、銅板等のように導電性を有する導電性板材に、プレス加工等を施すことで得られる。
リードフレーム３の各リード１，２は、板状に形成されている。複数のリード１，２は、リードフレーム３の板厚方向（Ｚ軸方向）に直交する方向に、互いに間隔をあけて配列されている。複数のリード１，２は、電子部品４や電子素子５と電気的に接続されることで、電子部品４や電子素子５と共にパワーモジュール１００の回路を構成する。
電子素子５は、リード１，２に接合されることでリード１，２と電気的に接続される。電子素子５のうちリード１，２に接合される部分は、電子素子５の電極である。本実施形態において、電子素子５の電極は、所定の直線方向（Ｘ軸方向）の両端部に設けられている。各端部における電極の数は、例えば複数であってもよいが、本実施形態では一つである。
電子素子５は、例えばサイリスタ等のスイッチング素子（半導体素子）であってもよいし、チップコンデンサであってもよい。本実施形態の電子素子５は、シャント抵抗（抵抗素子）である。シャント抵抗である電子素子５は、例えばリードフレーム３と異なる種類の導電性部材によって構成されている。
電子素子５は、ブロック状など任意の形状に形成されてよいが、本実施形態の電子素子５は、平面視矩形の板状に形成されている。
図１４に例示するように、電子部品４は、複数のリード１，２の主面１１，２１（リードフレーム３の主面；リード１，２やリードフレーム３の板厚方向に直交する面）に重ねて配されることで、リードフレーム３に実装される。
電子部品４の具体的な構成は任意であってよい。図１４に例示する電子部品４は、所定の電気的な機能を有する内蔵電子素子４１と、内蔵電子素子４１の電極に接続された端子４２と、を備える。内蔵電子素子４１は、例えば前述した電子素子５と同じであってもよいが、これに限ることはない。内蔵電子素子４１と端子４２とは、例えば直接接続されてもよいし、例えばワイヤ等の接続子を介して接続されてもよい。
電子部品４は、これら内蔵電子素子４１及び端子４２を封止する樹脂４３を備えてもよい。この場合、内蔵電子素子４１は樹脂４３の内部に埋められ、端子４２は樹脂４３の外部に露出していればよい。端子４２は、例えば図１４のように樹脂４３から突出してもよいが、例えば突出しなくてもよい。
電子部品４は、例えば端子４２をリード１，２の主面１１，２１（第一主面１１，２１）に接合することで、リードフレーム３に実装される。
図１，２に示すように、電子素子５は、板厚方向に直交する方向（Ｘ軸方向）に互いに間隔をあけて配されたリード１，２間の側部１０，２０に接合されている。本実施形態の電子素子５は、シャント抵抗であり、パワーモジュール１００の回路に流れる電流（例えば電源電流）を検出する。このため、電子素子５は、二つのリード１，２を電気的に接続するように二つのリード１，２に接合されている。すなわち、本実施形態の電子素子５は、互いに向かい合う二つのリード１，２の側部１０，２０に接合されている。
本実施形態において、二つのリード１，２は、それぞれリードフレーム３の板厚方向に直交する方向に延びる帯板状に形成されている。二つのリード１，２は、例えば互いに異なる方向に延びていてもよいが、本実施形態では互いに同じ方向に延びている。
二つのリード１，２は、例えば二つのリード１，２の配列方向（Ｘ軸方向）に一致する方向に延びてもよい。この場合、電子素子５は、二つのリード１，２のうち短手方向（図１においてＸ軸方向）に延びる側部に接合される。
本実施形態において、二つのリード１，２は、二つのリード１，２の配列方向に直交する方向（Ｙ軸方向）に延びている。このため、電子素子５は、二つのリード１，２のうち長手方向（Ｙ軸方向）に延びる側部１０，２０に接合される。
電子素子５は、例えばリード１，２の側部１０，２０のうちリード１，２の長手方向（Ｙ軸方向）の中途部に接合されてもよい。本実施形態において、電子素子５は、リード１，２の側部１０，２０のうちリード１，２の長手方向の端部に接合されている。
本実施形態において、電子素子５が接合されるリード１，２の側部１０，２０は、リードフレーム３の板厚方向（リード１，２の主面１１，１２，２１，２２に直交する方向）に延びるリード１，２の側面１３，２３である。リード１，２の側面１３，２３には、電子素子５の板厚方向（電子素子５の主面５１，５２に直交する方向）に延びる電子素子５の側面５３，５４が接合される。
リード１，２と電子素子５とは、例えばはんだ等によって接合されてもよいが、本実施形態では溶接によって接合されている。
電子素子５は、例えばリード１，２の主面１１，１２，２１，２２からリード１，２の板厚方向に突出するようにリード１，２の側部１０，２０に接合されてもよい。また、電子素子５は、例えばリード１，２の一方の主面１１，２１（１２，２２）と共に同一の平坦面をなすようにリード１，２の側部１０，２０に接合されてもよい。本実施形態では、電子素子５の板厚がリード１，２の板厚と同等とされている。そして、電子素子５は、リード１，２の両方の主面１１，１２，２１，２２とそれぞれ同一の平坦面をなすようにリード１，２の側面１３，２３に接合されている。
本実施形態のパワーモジュール１００において、各リード１，２の第一主面１１，２１にはボンディングワイヤ６が接合されている。各ボンディングワイヤ６は、各リード１，２のうち二つのリード１，２によって電子素子５を挟み込む部位に接合されている。二つのボンディングワイヤ６は、電子素子５に流れる電流を検出するための電流検出器（不図示）に接続される。
以上説明したように、本実施形態のパワーモジュール１００によれば、板厚方向に直交する方向に互いに間隔をあけて配されたリード１，２間の側部１０，２０に接合されている。このため、リード１，２の主面１１，１２，２１，２２を他の電子部品４（図１４参照）の搭載、ボンディングワイヤ６等の接続部品の接合などに有効に活用できる。したがって、パワーモジュール１００の小型化を図ることができる。
また、電子素子５をリード１，２間の側部１０，２０に接合する場合には、電子素子５をリード１，２の主面１１，１２，２１，２２に接合する場合と比較して、パワーモジュール１００の薄型化（低背化）を図ることもできる。
また、本実施形態のパワーモジュール１００によれば、リード１，２と電子素子５とが溶接によって接合されている。このため、リード１，２と電子素子５とをはんだ付け等の別の接合手法で接合する場合と比較して、長期にわたってリード１，２と電子素子５との接合状態を維持することができる。すなわち、パワーモジュール１００の信頼性向上を図ることができる。
また、本実施形態のパワーモジュール１００によれば、電子素子５が、リード１，２の少なくとも一方の主面１１，２１（１２，２２）と共に同一の平坦面をなすように、リード１，２の側部１０，２０に接合されている。このため、電子素子５及びこれに接合されたリード１，２を同一の放熱部材の平坦面に接触させることができる。すなわち、リード１，２及び電子素子５を単純な形状の放熱部材に簡単に接触させることができる。
また、電子素子５を放熱部材に接触させることで、通電により電子素子５において生じた熱を効率よくパワーモジュール１００の外部に逃がすことができる。特に、本実施形態では、シャント抵抗である電子素子５の温度変化を抑えて、電子素子５の抵抗値が変化することを好適に抑制できる。
〔第二実施形態〕
次に、図３，４を参照して本発明の第二実施形態について説明する。本実施形態のパワーモジュールのうち第一実施形態のパワーモジュール１００と同じ構成については、同一符号を付す等して、その説明を省略する。
図３，４に例示する本実施形態のパワーモジュール１００Ｂは、第一実施形態と同様に、複数のリード１Ｂ，２Ｂを有するリードフレーム３Ｂと、リードフレーム３Ｂに実装される各種の電子部品４（図１４参照）と、所定の電気的な機能を有する電子素子５と、を備える。図３，４には、電子素子５、及び、リードフレーム３Ｂのうち電子素子５と接合される二つのリード１Ｂ，２Ｂだけが図示され、電子部品４や、電子部品４が実装されるリードフレーム３Ｂの部位、リード１Ｂ，２Ｂに接合されるボンディングワイヤ６（図１参照）は省略されている。
本実施形態のパワーモジュール１００Ｂにおいて、電子素子５は、第一実施形態と同様に、平面視矩形の板状に形成され、互いに向かい合う二つのリード１Ｂ，２Ｂの側部１０Ｂ，２０Ｂに溶接によって接合されている。
ただし、本実施形態のパワーモジュール１００Ｂでは、電子素子５が接合されるリード１Ｂ，２Ｂの側部１０Ｂ，２０Ｂに、電子素子５をリード１Ｂ，２Ｂの板厚方向から支持する支持面１６Ｂ，２６Ｂが形成されている。
本実施形態では、各リード１Ｂ，２Ｂの支持面１６Ｂ，２６Ｂが、リード１Ｂ，２Ｂの側部１０Ｂ，２０Ｂから突出する支持突起１７Ｂ，２７Ｂによって構成されている。支持突起１７Ｂ，２７Ｂは、互いに向かい合うリード１Ｂ，２Ｂの側部１０Ｂ，２０Ｂから互いのリード２Ｂ，１Ｂに向けて二つのリード１Ｂ，２Ｂの配列方向に突出している。二つのリード１Ｂ，２Ｂの支持突起１７Ｂ，２７Ｂの突出方向の先端同士は、互いに間隔をあけて位置する。
本実施形態の支持突起１７Ｂ，２７Ｂは、リード１Ｂ，２Ｂの本体部分よりも板厚が小さい平板状に形成されている。支持突起１７Ｂ，２７Ｂは、例えばリード１Ｂ，２Ｂの板厚方向においてリード１Ｂ，２Ｂの側部１０Ｂ，２０Ｂの中途部に形成されてもよい。この場合、支持突起１７Ｂ，２７Ｂは、リード１Ｂ，２Ｂの両方の主面１１Ｂ，１２Ｂ，２１Ｂ，２２Ｂに対して一段低く位置する。
本実施形態の支持突起１７Ｂ，２７Ｂは、リード１Ｂ，２Ｂの側部１０Ｂ，２０Ｂのうちリード１Ｂ，２Ｂの板厚方向においてリード１Ｂ，２Ｂの第一主面１１Ｂ，２１Ｂ側の端部に形成されている。これにより、支持突起１７Ｂ，２７Ｂは、リード１Ｂ，２Ｂの第一主面１１Ｂ，２１Ｂの一部を形成している。また、支持突起１７Ｂ，２７Ｂは、リード１Ｂ，２Ｂの第二主面１２Ｂ，２２Ｂに対して一段低く位置している。
リード１Ｂ，２Ｂの支持面１６Ｂ，２６Ｂは、リード１Ｂ，２Ｂの第二主面１２Ｂ，２２Ｂに対して一段低く位置し、支持突起１７Ｂ，２７Ｂのうちリード１Ｂ，２Ｂの第二主面１２Ｂ，２２Ｂ側に向く面によって構成されている。リード１Ｂ，２Ｂの支持面１６Ｂ，２６Ｂは、リード１Ｂ，２Ｂの板厚方向に直交している。
また、本実施形態では、支持突起１７Ｂ，２７Ｂの突出方向の先端において支持突起１７Ｂ，２７Ｂの支持面１６Ｂ，２６Ｂとリード１Ｂ，２Ｂの第一主面１１Ｂ，２１Ｂとをつなぐリード１Ｂ，２Ｂの側面１４Ｂ，２４Ｂ（第一側面１４Ｂ，２４Ｂ）が、リード１Ｂ，２Ｂの板厚方向に延びている。また、支持突起１７Ｂ，２７Ｂの突出方向の基端において支持突起１７Ｂ，２７Ｂの支持面１６Ｂ，２６Ｂとリード１Ｂ，２Ｂの第二主面１２Ｂ，２２Ｂとをつなぐリード１Ｂ，２Ｂの側面１５Ｂ，２５Ｂ（第二側面１５Ｂ，２５Ｂ）も、リード１Ｂ，２Ｂの板厚方向に延びている。
電子素子５は、上記した支持突起１７Ｂ，２７Ｂに対してリード１Ｂ，２Ｂの第二主面１２Ｂ，２２Ｂ側に重ねて配されている。この状態において、電子素子５の一方の主面５１は、支持突起１７Ｂ，２７Ｂの支持面１６Ｂ，２６Ｂに面接触する。また、電子素子５の側面５３，５４は、リード１Ｂ，２Ｂの第二側面１５Ｂ，２５Ｂに面接触する。本実施形態において、電子素子５は、各リード１Ｂ，２Ｂのうち支持突起１７Ｂ，２７Ｂの支持面１６Ｂ，２６Ｂ及びリード１Ｂ，２Ｂの第二側面１５Ｂ，２５Ｂに接合されている。
電子素子５は、例えば電子素子５の板厚をリード１Ｂ，２Ｂの板厚以上とする等して、リード１Ｂ，２Ｂの第二主面１２Ｂ，２２Ｂから突出してもよい。本実施形態の電子素子５は、電子素子５の板厚をリード１Ｂ，２Ｂの板厚よりも小さくすることで、リード１Ｂ，２Ｂの第二主面１２Ｂ，２２Ｂと共に同一の平坦面を形成している。すなわち、電子素子５の他方の主面５２がリード１Ｂ，２Ｂの第二主面１２Ｂ，２２Ｂと同一平面を形成している。
リード１Ｂ，２Ｂの板厚方向から見た平面視で、リード１Ｂ，２Ｂの板厚方向及び二つのリード１Ｂ，２Ｂの配列方向に直交する方向（Ｙ軸方向）における支持突起１７Ｂ，２７Ｂの寸法は、図３に例示するように電子素子５の寸法よりも小さくてもよいが、例えば電子素子５の寸法と同等以上であってもよい。
本実施形態のパワーモジュール１００Ｂによれば、第一実施形態と同様の効果を奏する。
また、本実施形態のパワーモジュール１００Ｂによれば、電子素子５が接合されるリード１Ｂ，２Ｂの側部１０Ｂ，２０Ｂに、電子素子５をリード１Ｂ，２Ｂの板厚方向から支持する支持面１６Ｂ，２６Ｂが形成されている。このため、リード１Ｂ，２Ｂに対して電子素子５を接合する際に、治具等の別途部材を用いることなく、電子素子５をリード１Ｂ，２Ｂ間の側部１０Ｂ，２０Ｂに配するだけで、リード１Ｂ，２Ｂに対してその板厚方向における電子素子５の位置決めを簡単に行うことができる。これにより、リード１Ｂ，２Ｂに対する電子素子５の位置ずれに基づいて、パワーモジュール１００Ｂの回路の電気的特性（例えば抵抗値）に誤差が生じることを好適に抑制できる。
また、リード１Ｂ，２Ｂに対する電子素子５の接合に際し、治具等の別途部材を用いることなく、電子素子５がリード１Ｂ，２Ｂに対して位置決めされることで、電子素子５を各リード１Ｂ，２Ｂに簡単に接合することができる。
また、電子素子５が接合されるリード１Ｂ，２Ｂの側部１０Ｂ，２０Ｂに支持面１６Ｂ，２６Ｂが形成されない場合（例えば第一実施形態のようにリード１，２の側面１３，２３だけが形成される場合）と比較して、電子素子５とリード１Ｂ，２Ｂの側部１０Ｂ，２０Ｂとの接合面積を増やすことができる。
また、リード１Ｂ，２Ｂと電子素子５とを接合する際に、リード１Ｂ，２Ｂと電子素子５との溶接をリード１Ｂ，２Ｂの第二主面１２Ｂ，２２Ｂ側から行うことができる。この場合、溶接時に生じる溶接塵がリード１Ｂ，２Ｂの第一主面１１Ｂ，２１Ｂ側に付着することを抑制できる。これにより、溶接後にリード１Ｂ，２Ｂから溶接塵を除去しなくても、リード１Ｂ，２Ｂの第一主面１１Ｂ，２１Ｂに、他の電子部品４（図１４参照）を搭載したり、ボンディングワイヤ６（図１参照）等の接続部品を接合したりすることができる。すなわち、パワーモジュール１００Ｂを効率よく製造することができる。
また、本実施形態のパワーモジュール１００Ｂによれば、支持面１６Ｂ，２６Ｂを構成する支持突起１７Ｂ，２７Ｂがリード１Ｂ，２Ｂの第一主面１１Ｂ，２１Ｂの一部を形成している。このため、支持突起１７Ｂ，２７Ｂがリード１Ｂ，２Ｂの板厚方向におけるリード１Ｂ，２Ｂの中途部に形成される場合と比較して、リード１Ｂ，２Ｂの第一主面１１Ｂ，２１Ｂを広く形成することができる。これにより、リード１Ｂ，２Ｂの第一主面１１Ｂ，２１Ｂを、他の電子部品４（図１４参照）の搭載、ボンディングワイヤ６（図１参照）等の接続部品の接合などに有効に活用することができる。
〔第三実施形態〕
次に、図５を参照して本発明の第三実施形態について説明する。本実施形態のパワーモジュールのうち第二実施形態のパワーモジュール１００Ｂと同じ構成については、同一符号を付す等して、その説明を省略する。
図５に例示する本実施形態のパワーモジュール１００Ｃは、第一、第二実施形態と同様に、複数のリード１Ｂ，２Ｂを有するリードフレーム３Ｂと、リードフレーム３Ｂに実装される各種の電子部品４（図１４参照）と、所定の電気的な機能を有する電子素子５Ｃと、を備える。図５には、電子素子５Ｃ、及び、リードフレーム３Ｂのうち電子素子５Ｃと接合される二つのリード１Ｂ，２Ｂだけが図示され、電子部品４や、電子部品４が実装されるリードフレーム３Ｂの部位、リード１Ｂ，２Ｂに接合されるボンディングワイヤ６（図１参照）は省略されている。
本実施形態のパワーモジュール１００Ｃにおいて、電子素子５Ｃに接合される二つのリード１Ｂ，２Ｂの構成は、第二実施形態と同様である。
また、本実施形態のパワーモジュール１００Ｃにおいて、電子素子５Ｃは、第一、第二実施形態と同様に、平面視矩形に形成されたシャント抵抗であり、互いに向かい合う二つのリード１Ｂ，２Ｂの側部１０Ｂ，２０Ｂに溶接によって接合されている。また、電子素子５Ｃは、第二実施形態と同様に、支持突起１７Ｂ，２７Ｂに対してリード１Ｂ，２Ｂの第二主面１２Ｂ，２２Ｂ側に重ねて配されている。また、電子素子５Ｃは、第二実施形態と同様に、電子素子５Ｃの他方の主面５２Ｃがリード１Ｂ，２Ｂの第二主面１２Ｂ，２２Ｂと同一平面を形成するようにリード１Ｂ，２Ｂの側部１０Ｂ，２０Ｂに接合されている。
ただし、本実施形態の電子素子５Ｃは、本体部５５Ｃと、挿入凸部５６Ｃと、を備える。本体部５５Ｃ及び挿入凸部５６Ｃは一体に形成されている。
本体部５５Ｃは、第二実施形態の電子素子５と同様に、平面視矩形の板状に形成されている。本体部５５Ｃは、リード１Ｂ，２Ｂの板厚方向に直交する方向（Ｘ軸方向）に並ぶ二つのリード１Ｂ，２Ｂ（支持突起１７Ｂ，２７Ｂ）の支持面１６Ｂ，２６Ｂによって支持される。この状態において、本体部５５Ｃの一方の主面は支持面１６Ｂ，２６Ｂに面接触する。また、本体部５５Ｃの側面はリード１Ｂ，２Ｂの第二側面１５Ｂ，２５Ｂに面接触する。電子素子５Ｃの本体部５５Ｃは、第二実施形態の電子素子５と同様に、リード１Ｂ，２Ｂの支持面１６Ｂ，２６Ｂ及び第二側面１５Ｂ，２５Ｂに接合される。また、この状態においては、本体部５５Ｃの他方の主面５２Ｃがリード１Ｂ，２Ｂの第二主面１２Ｂ，２２Ｂと同一平面を形成している。
挿入凸部５６Ｃは、本体部５５Ｃから突出して二つのリード１Ｂ，２Ｂに形成された二つの支持突起１７Ｂ，２７Ｂの間に挿入される。挿入凸部５６Ｃは、本体部５５Ｃの一方の主面から本体部５５Ｃの板厚方向（図５においてＺ軸負方向）に突出している。
挿入凸部５６Ｃは、二つの支持突起１７Ｂ，２７Ｂの間に挿入された状態で、二つのリード１Ｂ，２Ｂの第一側面１４Ｂ，２４Ｂ（支持突起１７Ｂ，２７Ｂの先端面）に面接触する。すなわち、挿入凸部５６Ｃは、二つのリード１Ｂ，２Ｂの第一側面１４Ｂ，２４Ｂの間の空間に対応する形状に形成されている。挿入凸部５６Ｃは、リード１Ｂ，２Ｂの第一側面１４Ｂ，２４Ｂに接合される。
本体部５５Ｃに対する挿入凸部５６Ｃの突出高さは任意であってよい。すなわち、挿入凸部５６Ｃを二つの支持突起１７Ｂ，２７Ｂの間に挿入した状態で、挿入凸部５６Ｃの突出方向の先端は、例えばリード１Ｂ，２Ｂの第一主面１１Ｂ，２１Ｂに対して突出しても窪んでいてもよい。本実施形態では、挿入凸部５６Ｃの先端がリード１Ｂ，２Ｂの第一主面１１Ｂ，２１Ｂと同一の平坦面をなすように、挿入凸部５６Ｃの突出高さ及び挿入凸部５６Ｃの先端の形状が設定されている。
本実施形態のパワーモジュール１００Ｃによれば、第一、第二実施形態と同様の効果を奏する。
また、本実施形態のパワーモジュール１００Ｃによれば、電子素子５Ｃが、二つの支持突起１７Ｂ，２７Ｂの支持面１６Ｂ，２６Ｂによって支持される本体部５５Ｃと、本体部５５Ｃから突出して二つの支持突起１７Ｂ，２７Ｂの間に挿入される挿入凸部５６Ｃと、を備える。これにより、支持突起１７Ｂ，２７Ｂの支持面１６Ｂ，２６Ｂに加え、支持突起１７Ｂ，２７Ｂの突出方向の先端（リード１Ｂ，２Ｂの第一側面１４Ｂ，２４Ｂ）にも、電子素子５Ｃを接合することができる。したがって、電子素子５Ｃとリード１Ｂ，２Ｂの側部１０Ｂ，２０Ｂとの接合面積をさらに増やすことができる。
〔第四実施形態〕
次に、図６－８を参照して本発明の第四実施形態について説明する。
図６に例示する本実施形態のパワーモジュール１００Ｄは、第一実施形態と同様に、複数のリード１Ｄ，２Ｄを有するリードフレーム３Ｄと、リードフレーム３Ｄに実装される各種の電子部品４（図１４参照）と、所定の電気的な機能を有する電子素子５Ｄと、を備える。図６には、電子素子５Ｄ、及び、リードフレーム３Ｄのうち電子素子５Ｄと接合される二つのリード１Ｄ，２Ｄだけが図示され、電子部品４や、電子部品４が実装されるリードフレーム３Ｄの部位、リード１Ｄ，２Ｄに接合されるボンディングワイヤ６（図１参照）は省略されている。
本実施形態のパワーモジュール１００Ｄにおいて、電子素子５Ｄは、第一実施形態と同様に、板状に形成され、互いに向かい合う二つのリード１Ｄ，２Ｄの側部１０Ｄ，２０Ｄに溶接によって接合されている。また、本実施形態のパワーモジュール１００Ｄでは、第二実施形態と同様に、電子素子５Ｄが接合される二つのリード１Ｄ，２Ｄの側部１０Ｄ，２０Ｄに、電子素子５Ｄをリード１Ｄ，２Ｄの板厚方向から支持する支持面１６Ｄ，２６Ｄが形成されている。
ただし、本実施形態のパワーモジュール１００Ｄでは、二つのリード１Ｄ，２Ｄの二つの支持面１６Ｄ，２６Ｄが、リード１Ｄ，２Ｄの板厚方向の一方側（図６においてリード１Ｄ，２Ｄの第一主面１１Ｄ，２１Ｄ側）から他方側（図６においてリード１Ｄ，２Ｄの第二主面１２Ｄ，２２Ｄ側）に向かうにしたがって互いに離れる傾斜面１６Ｄ，２６Ｄとなっている。本実施形態において、二つのリード１Ｄ，２Ｄの傾斜面１６Ｄ，２６Ｄは、リード１Ｄ，２Ｄの板厚方向に対して同じ角度で傾斜している。
各リード１Ｄ，２Ｄの傾斜面１６Ｄ，２６Ｄは、例えばリード１Ｄ，２Ｄの板厚方向におけるリード１Ｄ，２Ｄの一部に形成されてよいが、本実施形態では、板厚方向におけるリード１Ｄ，２Ｄの全体に形成されている。すなわち、各リード１Ｄ，２Ｄの傾斜面１６Ｄ，２６Ｄは、リード１Ｄ，２Ｄの第一主面１１Ｄ，２１Ｄから第二主面１２Ｄ，２２Ｄに至るまで延びている。また、各リード１Ｄ，２Ｄの傾斜面１６Ｄ，２６Ｄは、第二実施形態の支持面１６Ｂ，２６Ｂと同様に、リード１Ｄ，２Ｄの側部１０Ｄ，２０Ｄから突出する支持突起１７Ｄ，２７Ｄによって構成されている。
電子素子５Ｄは、二つのリード１Ｄ，２Ｄの間に配された状態で二つのリード１Ｄ，２Ｄの傾斜面１６Ｄ，２６Ｄに面接触する断面テーパー形状に形成されている。具体的には、二つのリード１Ｄ，２Ｄの傾斜面１６Ｄ，２６Ｄにそれぞれ面接触する電子素子５Ｄの二つの側面５３Ｄ，５４Ｄが、電子素子５Ｄの板厚方向の一方側（図６において電子素子５Ｄの一方の主面５１Ｄ側）から他方側（図６において電子素子５Ｄの他方の主面５２Ｄ側）に向かうにしたがって互いに離れるように傾斜している。
電子素子５Ｄは、第二実施形態と同様に、傾斜面１６Ｄ，２６Ｄを含む支持突起１７Ｄ，２７Ｄに対してリード１Ｄ，２Ｄの第二主面１２Ｄ，２２Ｄ側に重ねて配される。また、電子素子５Ｄは、各リード１Ｄ，２Ｄの傾斜面１６Ｄ，２６Ｄに接合されている。この状態において、電子素子５Ｄは、例えばリード１Ｄ，２Ｄの第一主面１１Ｄ，２１Ｄや第二主面１２Ｄ，２２Ｄに対して突出したり窪んでいたりしてよいが、本実施形態では、第一実施形態と同様に、リード１Ｄ，２Ｄの各主面１１Ｄ，２１Ｄ（１２Ｄ，２２Ｄ）と共に同一の平坦面をなしている。
本実施形態のパワーモジュール１００Ｄによれば、第一、第二実施形態と同様の効果を奏する。
また、本実施形態のパワーモジュール１００Ｄによれば、二つのリード１Ｄ，２Ｄの二つの支持面１６Ｄ，２６Ｄが、リード１Ｄ，２Ｄの板厚方向の一方側（第一主面１１Ｄ，２１Ｄ側）から他方側（第二主面１２Ｄ，２２Ｄ側）に向かうにしたがって互いに離れる傾斜面１６Ｄ，２６Ｄとなっている。また、電子素子５Ｄが、二つの傾斜面１６Ｄ，２６Ｄに面接触する断面テーパー形状に形成されている。これにより、電子素子５Ｄをリード１Ｄ，２Ｄの板厚方向におけるリード１Ｄ，２Ｄの他方側（第二主面１２Ｄ，２２Ｄ側）から簡単に二つのリード１Ｄ，２Ｄの間に挿入できる。また、二つのリード１Ｄ，２Ｄに対する電子素子５Ｄの位置決めを簡単に行うことができる。
上記した第四実施形態においては、例えば図７に示すように、二つのリード１Ｄ，２Ｄの傾斜面１６Ｄ，２６Ｄが、リード１Ｄ，２Ｄの板厚方向に対して互いに異なる角度で傾斜してもよい。この場合には、二つのリード１Ｄ，２Ｄの間に配置される電子素子５Ｄの向きに間違いが生じることを好適に抑制できる。この効果は、電子素子５Ｄが極性を有する場合（例えば、電子素子５Ｄの電極に陽極と陰極の区別がある場合、電子素子５Ｄに流れる電流の向きに応じて電子素子５Ｄの抵抗値が変わる場合）に、特に有用である。
図６，７に例示した第四実施形態の構成は、第二、第三実施形態のパワーモジュール１００Ｂ，１００Ｃにも適用可能である。
例えば図８に示すように、二つのリード１Ｅ，２Ｅの傾斜面１６Ｅ，２６Ｅは、リード１Ｅ，２Ｅの板厚方向におけるリード１Ｅ，２Ｅの中途部に形成されてよい。図８におけるリード１Ｅ，２Ｅの傾斜面１６Ｅ，２６Ｅは、第二、第三実施形態のパワーモジュール１００Ｂ，１００Ｃにおける支持突起１７Ｂ，２７Ｂの支持面１６Ｂ，２６Ｂに相当する。図８に例示する構成では、電子素子５Ｅ（本体部５５Ｅ）の板厚方向の一部が、断面テーパー形状に形成されている。図８においては、上記の他、第二、第三実施形態と同様の構成（リードフレーム３Ｅ、リード１Ｅ，２Ｅの第一側面１４Ｅ，２４Ｅ及び第二側面１５Ｅ，２５Ｅ、電子素子５Ｅの挿入凸部５６Ｅなど）が図示されている。
また、第二、第三実施形態のパワーモジュール１００Ｂ，１００Ｃにおいては、例えば二つのリード１Ｂ，２Ｂの第一側面１４Ｂ，２４Ｂや第二側面１５Ｂ，２５Ｂを、本実施形態と同様の傾斜面としてもよい。
〔第五実施形態〕
次に、図９－１２を参照して本発明の第五実施形態について説明する。実施形態のパワーモジュールのうち第一実施形態のパワーモジュール１００と同じ構成については、同一符号を付す等して、その説明を省略する。
図９に例示する本実施形態のパワーモジュール１００Ｆは、第一実施形態と同様に、複数のリード１Ｆ，２Ｆを有するリードフレーム３Ｆと、リードフレーム３Ｆに実装される各種の電子部品４（図１４参照）と、所定の電気的な機能を有する電子素子５と、を備える。図９には、電子素子５、及び、リードフレーム３Ｆのうち電子素子５と接合される二つのリード１Ｆ，２Ｆだけが図示され、電子部品４や、電子部品４が実装されるリードフレーム３Ｆの部位、リード１Ｆ，２Ｆに接合されるボンディングワイヤ６（図１参照）は省略されている。
本実施形態のパワーモジュール１００Ｆにおいて、電子素子５は、第一実施形態と同様に、平面視矩形の板状に形成され、互いに向かい合う二つのリード１Ｆ，２Ｆの側部１０Ｆ，２０Ｆに溶接によって接合されている。
ただし、本実施形態のパワーモジュール１００Ｆでは、リード１Ｆ，２Ｆの板厚方向（Ｚ軸方向）から見た平面視で、電子素子５が接合されるリード１Ｆ，２Ｆの側部１０Ｆ，２０Ｆに、電子素子５の一部が入り込む凹部１８Ｆ，２８Ｆが形成されている。凹部１８Ｆ，２８Ｆは、例えば二つのリード１Ｆ，２Ｆの一方のみに形成されてもよいが、本実施形態では二つのリード１Ｆ，２Ｆにそれぞれ形成されている。
電子素子５の側面は、凹部１８Ｆ，２８Ｆの内側面１９Ｆ，２９Ｆに面接触する。本実施形態において、電子素子５は、各リード１Ｆ，２Ｆのうち凹部１８Ｆ，２８Ｆの内側面１９Ｆ，２９Ｆに接合されている。
平面視した凹部１８Ｆ，２８Ｆは、少なくとも電子素子５のうち凹部１８Ｆ，２８Ｆに入り込んだ部位の側面が、凹部１８Ｆ，２８Ｆの内側面１９Ｆ，２９Ｆに面接触する形状に形成されていればよい。平面視した凹部１８Ｆ，２８Ｆは、例えば円弧状など角部のない形状に形成されてよい。本実施形態において、平面視した凹部１８Ｆ，２８Ｆは、角部７０Ｆ，８０Ｆを有する形状に形成されている。また、電子素子５は、凹部１８Ｆ，２８Ｆの角部７０Ｆ，８０Ｆに対応する形状を有する。角部７０Ｆ，８０Ｆは、同一の点から互いに異なる角度で延びる二つの辺を含むことを意味する。
また、本実施形態のパワーモジュール１００Ｆでは、電子素子５が平面視で正多角形状に形成されている。さらに、電子素子５に接合される二つ（複数）のリード１Ｆ，２Ｆの凹部１８Ｆ，２８Ｆの角部７０Ｆ，８０Ｆが、電子素子５の正多角形状に対応するように配列されている。
以下、本実施形態のパワーモジュール１００Ｆについて、より具体的に説明する。
二つのリード１Ｆ，２Ｆの各凹部１８Ｆ，２８Ｆは、互いのリード２Ｆ，１Ｆに対向するリード１Ｆ，２Ｆの側面１３Ｆ，２３Ｆから二つのリード１Ｆ，２Ｆの配列方向（Ｘ軸方向）に窪んで形成されている。各凹部１８Ｆ，２８Ｆは、リード１Ｆ，２Ｆの長手方向（Ｙ軸方向）におけるリード１Ｆ，２Ｆの端部に開口している。
本実施形態の電子素子５は平面視で正方形状に形成されている。このため、各凹部１８Ｆ，２８Ｆの内側面１９Ｆ，２９Ｆには、リード１Ｆ，２Ｆの側面１３Ｆ，２３Ｆから二つのリード１Ｆ，２Ｆの配列方向（Ｘ軸方向）に延びる第一内側面１９ＦＡ，２９ＦＡと、第一内側面１９ＦＡ，２９ＦＡの先端からリード１Ｆ，２Ｆの長手方向（Ｙ軸方向）に延びる第二内側面１９ＦＢ，２９ＦＢとがある。各凹部１８Ｆ，２８Ｆの角部７０Ｆ，８０Ｆは、これら第一内側面１９ＦＡ，２９ＦＡ及び第二内側面１９ＦＢ，２９ＦＢ（二つの辺）によって構成されている。各凹部１８Ｆ，２８Ｆは、一つの角部７０Ｆ，８０Ｆを有する。リード１Ｆ，２Ｆの長手方向における二つのリード１Ｆ，２Ｆの第一内側面１９ＦＡ，２９ＦＡの位置は、互いに一致している。これにより、二つのリード１Ｆ，２Ｆの凹部１８Ｆ，２８Ｆの角部７０Ｆ，８０Ｆが、電子素子５の正方形状に対応するように配列される。
本実施形態のパワーモジュール１００Ｆによれば、第一実施形態と同様の効果を奏する。
また、本実施形態のパワーモジュール１００Ｆによれば、電子素子５が接合されるリード１Ｆ，２Ｆの側部１０Ｆ，２０Ｆに、電子素子５の一部が入り込む凹部１８Ｆ，２８Ｆが形成されている。このため、リード１Ｆ，２Ｆに対して電子素子５の接合する際に、治具等の別途部材を用いることなく、電子素子５の一部をリード１Ｆ，２Ｆの凹部１８Ｆ，２８Ｆに入り込ませるだけで、リード１Ｆ，２Ｆの板厚方向に直交する方向においてリード１Ｆ，２Ｆに対する電子素子５の位置決めを簡単に行うことができる。これにより、リード１Ｆ，２Ｆに対する電子素子５の位置ずれに基づいて、パワーモジュール１００Ｆの回路の電気的特性（例えば抵抗値）に誤差が生じることを好適に抑制できる。
また、リード１Ｆ，２Ｆに対する電子素子５の接合に際し、治具等の別途部材を用いることなく、電子素子５がリード１Ｆ，２Ｆに対して位置決めされることで、電子素子５を各リード１Ｆ，２Ｆに簡単に接合することができる。
また、リード１Ｆ，２Ｆに凹部１８Ｆ，２８Ｆが形成されない場合と比較して、電子素子５とリード１Ｆ，２Ｆの側部１０Ｆ，２０Ｆとの接合面積を増やすことができる。
また、本実施形態のパワーモジュール１００Ｆによれば、リード１Ｆ，２Ｆの凹部１８Ｆ，２８Ｆが角部７０Ｆ，８０Ｆを有し、電子素子５が凹部１８Ｆ，２８Ｆの角部７０Ｆ，８０Ｆに対応する形状を有する。このため、リード１Ｆ，２Ｆに対する電子素子５の接合に際し、電子素子５の一部を凹部１８Ｆ，２８Ｆに入り込ませた状態で、電子素子５がリード１Ｆ，２Ｆに対して板厚方向を軸として回転することを防止できる。すなわち、電子素子５がリード１Ｆ，２Ｆに対して回転方向に位置ずれすることを防止できる。これにより、電子素子５が極性を有する場合に、パワーモジュール１００Ｆの回路の電気的特性（例えば抵抗値）に誤差が生じることを特に抑制できる。
また、本実施形態のパワーモジュール１００Ｆによれば、電子素子５が平面視で多角形状に形成され、電子素子５に接合される二つ（複数）のリード１Ｆ，２Ｆの凹部１８Ｆ，２８Ｆの角部７０Ｆ，８０Ｆが、電子素子５の正多角形状に対応するように配列されている。このため、リード１Ｆ，２Ｆの板厚方向を軸として電子素子５を所望の回転位置で二つ（複数）のリード１Ｆ，２Ｆに接合することができる。図９に例示したパワーモジュール１００Ｆでは、電子素子５の回転位置を９０度ずつ変えることができる。このため、電子素子５が極性を有する場合に、電子素子５の回転位置を変えることで、パワーモジュール１００Ｆの回路の電気的特性（例えば抵抗値）を意図的に変えることができる。すなわち、パワーモジュール１００Ｆにおいて所望の電気的特性を得ることができる。
また、本実施形態のパワーモジュール１００Ｆでは、リード１Ｆ，２Ｆの凹部１８Ｆ，２８Ｆが、リード１Ｆ，２Ｆの長手方向の端部に開口している。これにより、リード１Ｆ，２Ｆの板厚方向からだけではなく、リード１Ｆ，２Ｆの長手方向からも、電子素子５の一部をリード１Ｆ，２Ｆの各凹部１８Ｆ，２８Ｆに入り込ませることができる。すなわち、電子素子５の一部を容易にリード１Ｆ，２Ｆの凹部１８Ｆ，２８Ｆに入り込ませることができる。
上記した第五実施形態において、二つのリード１Ｆ，２Ｆの凹部１８Ｆ，２８Ｆは、例えば図１０，１１に示すように、リード１Ｆ，２Ｆの長手方向（Ｙ軸方向）におけるリード１Ｆ，２Ｆの端部に開口しなくてもよい。図１０，１１に例示する二つのリード１Ｆ，２Ｆの凹部１８Ｆ，２８Ｆは、いずれも平面視で正方形状に形成された電子素子５の各一部を入り込ませるように形成されている。
図１０に例示する二つのリード１Ｆ，２Ｆの各凹部１８Ｆ，２８Ｆは、リード１Ｆ，２Ｆの長手方向（Ｙ軸方向）に互いに対向する二つの第一内側面１９ＦＡ，２９ＦＡと、二つの第一内側面１９ＦＡ，２９ＦＡの先端同士を結ぶ一つの第二内側面１９ＦＢ，２９ＦＢとを有する。すなわち、図１０に例示する各凹部１８Ｆ，２８Ｆは、二つの角部７０Ｆ，８０Ｆを有する。リード１Ｆ，２Ｆの長手方向における二つのリード１Ｆ，２Ｆの第一内側面１９ＦＡ，２９ＦＡの位置は、互いに一致している。これにより、二つのリード１Ｆ，２Ｆの凹部１８Ｆ，２８Ｆの角部７０Ｆ，８０Ｆが、電子素子５の正方形状に対応するように配列される。
図１１に例示する二つのリード１Ｆ，２Ｆの各凹部１８Ｆ，２８Ｆは、互いのリード１Ｆ，２Ｆに対向するリード１Ｆ，２Ｆの側面１３Ｆ，２３Ｆから、当該側面１３，２３に対して４５度で傾斜する方向に延びる第一内側面１９ＦＡ，２９ＦＡ及び第二内側面１９ＦＢ，２９ＦＢを有する。第一内側面１９ＦＡ，２９ＦＡ及び第二内側面１９ＦＢ，２９ＦＢは、リード１Ｆ，２Ｆの長手方向に対向する。第一内側面１９ＦＡ，２９ＦＡ及び第二内側面１９ＦＢ，２９ＦＢの先端同士はつながっている。すなわち、図１１に例示する各凹部１８Ｆ，２８Ｆは、一つの角部７０Ｆ，８０Ｆを底部とするＶ字状に形成されている。リード１Ｆ，２Ｆの長手方向における二つのリード１Ｆ，２Ｆの凹部１８Ｆ，２８Ｆの角部７０Ｆ，８０Ｆの位置は、互いに一致している。これにより、二つのリード１Ｆ，２Ｆの凹部１８Ｆ，２８Ｆの角部７０Ｆ，８０Ｆが、電子素子５の正方形状に対応するように配列される。
図１１に例示する構成では、電子素子５を、図９，１０に例示した位置から４５度回転させた位置で、電子素子５を複数のリード１Ｆ，２Ｆに保持することができる。すなわち、リード１Ｆ，２Ｆの凹部１８Ｆ，２８Ｆの形状を変えることで、電子素子５の回転位置を変えることができる。
第五実施形態において、二つのリード１Ｆ，２Ｆの凹部１８Ｆ，２８Ｆには、図１２に例示するように、電子素子５Ｆに形成された凸部５８Ｆが入り込んでもよい。図１２に例示する電子素子５Ｆは、平面視矩形の板状に形成された本体部５７Ｆと、本体部５７Ｆの側面から突出する凸部５８Ｆと、を備える。凸部５８Ｆは、本体部５７Ｆの側面の一部から突出している。凸部５８Ｆの側面は、リードの凹部１８Ｆ，２８Ｆの内側面に面接触して接合される。
このような構成であっても、前述した第五実施形態の効果を奏する。また、図１２に例示する構成によれば、本体部５７Ｆの側面をリード１Ｆ，２Ｆの側面１３Ｆ，２３Ｆに面接触させて接合できるため、電子素子５Ｆとリード１Ｆ，２Ｆの側部１０Ｆ，２０Ｆとの接合面積を増やすことができる。また、本体部５７Ｆの大きさ（特にＹ軸方向の長さ）が異なる電子素子５Ｆであっても、同じ形状及び大きさに形成された凹部１８Ｆ，２８Ｆに電子素子５Ｆの凸部５８Ｆを入り込ませることができる。
図９－１２に例示した第五実施形態の構成は、第二、第三、第四実施形態のパワーモジュール１００Ｂ，１００Ｃ，１００Ｄにも適用可能である。例えば、第二、第三実施形態の支持突起１７Ｂ，２７Ｂは、各リード１Ｆ，２Ｆの凹部１８Ｆ，２８Ｆの内側面１９Ｆ，２９Ｆから突出して形成されてもよい。
〔第六実施形態〕
次に、図１３を参照して本発明の第六実施形態について説明する。本実施形態のパワーモジュールのうち第一実施形態のパワーモジュール１００と同じ構成については、同一符号を付す等して、その説明を省略する。
図１３に例示する本実施形態のパワーモジュール１００Ｇは、第一実施形態と同様に、複数のリード１Ｇ，２Ｇを有するリードフレーム３Ｇと、リードフレーム３Ｇに実装される各種の電子部品４（図１４参照）と、所定の電気的な機能を有する電子素子５と、を備える。図３，４には、電子素子５、及び、リードフレーム３Ｇのうち電子素子５と接合される二つのリード１Ｇ，２Ｇだけが図示され、電子部品４や、電子部品４が実装されるリードフレーム３Ｇの部位、リード１Ｇ，２Ｇに接合されるボンディングワイヤ６（図１参照）は省略されている。
本実施形態のパワーモジュール１００Ｇにおいて、電子素子５は、第一実施形態と同様に、板状に形成され、互いに向かい合う二つのリード１Ｇ，２Ｇの側部１０Ｇ，２０Ｇに溶接によって接合されている。
ただし、本実施形態のパワーモジュール１００Ｇでは、電子素子５が接合されるリード１Ｇ，２Ｇの側部１０Ｇ，２０Ｇが、リード１Ｇ，２Ｇの他の部位に対して圧縮されている。本実施形態において、リード１Ｇ，２Ｇの側部１０Ｇ，２０Ｇはリード１Ｇ，２Ｇの板厚方向に圧縮されている。これにより、リード１Ｇ，２Ｇの側部１０Ｇ，２０Ｇの密度は、リード１Ｇ，２Ｇの他の部位よりも高くなっている。言い換えれば、リード１Ｇ，２Ｇの側部１０Ｇ，２０Ｇは、リード１Ｇ，２Ｇの他の部位よりも硬くなっている。
本実施形態のパワーモジュール１００Ｇによれば、第一実施形態と同様の効果を奏する。
また、本実施形態のパワーモジュール１００Ｇによれば、電子素子５が接合されるリード１Ｇ，２Ｇの側部１０Ｇ，２０Ｇの密度がリード１Ｇ，２Ｇの他の部位よりも高いことで、電子素子５を溶接によって好適にリード１Ｇ，２Ｇの側部１０Ｇ，２０Ｇに接合できる。例えば、溶接時の熱によってリード１Ｇ，２Ｇの側部１０Ｇ，２０Ｇが変形することを抑制できる。リード１Ｇ，２Ｇの側部１０Ｇ，２０Ｇの変形によって、電子素子５がリード１Ｇ，２Ｇに対して位置ずれすることを抑制できる。
上記した第六実施形態の構成は、第二－第五実施形態のパワーモジュール１００Ｂ，１００Ｃ，１００Ｄ，１００Ｆにも適用可能である。例えば、第二、第三実施形態の支持突起１７Ｂ，２７Ｂは、リード１Ｂ，２Ｂの板厚方向から圧縮されることで形成されてもよい。
〔第七実施形態〕
次に、図１４を参照して本発明の第七実施形態について説明する。本実施形態のパワーモジュールのうち第一実施形態のパワーモジュール１００と同じ構成については、同一符号を付す等して、その説明を省略する。
図１４に例示する本実施形態のパワーモジュール１００Ｈは、第一実施形態のパワーモジュール１００（図２参照）と同様に構成されている。
その上で、本実施形態のパワーモジュール１００Ｈは、シャント抵抗である電子素子５と電気的に並列接続された電子部品４（並列接続部品）を備える。本実施形態の電子部品４は、電子素子５に対してリード１，２の板厚方向に間隔をあけて配されている。電子部品４は、電子素子５に接合された二つのリード１，２に電気的に接続されている。具体的には、電子部品４の各端子４２が、二つのリード１，２の第一主面１１，２１にそれぞれはんだ等によって接合されている。
本実施形態のパワーモジュール１００Ｈによれば、第一実施形態と同様の効果を奏する。
また、本実施形態のパワーモジュール１００Ｈによれば、電子部品４が電子素子５に対してリード１，２の板厚方向に間隔をあけて配されている。このため、リードフレーム３の板厚方向から見たリードフレーム３における電子部品４の実装領域を小さく抑えることができる。これにより、パワーモジュール１００Ｈの小型化をさらに図ることができる。
上記した第七実施形態の構成は、第二－第六実施形態のパワーモジュール１００Ｂ，１００Ｃ，１００Ｄ，１００Ｆ，１００Ｇにも適用可能である。
以上、本発明の詳細について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることができる。
本発明において、電子素子に接合されるリードの数は、二つに限らず、電子素子の種類に応じて変えてよい。例えば、電子素子がスイッチング素子等のように三つの電極を有する場合には、電子素子の一方の端部に設けられた二つの電極のそれぞれに二つのリードの側部に接合し、電子素子の他方の端部に設けられた一つの電極に別の一つのリードの側部を接合してもよい。
１，１Ｂ，１Ｄ，１Ｅ，１Ｆ，１Ｇ　リード
１０，１０Ｂ，１０Ｄ，１０Ｆ，１０Ｇ　側部
１１，１１Ｂ，１１Ｄ，１１Ｅ　第一主面
１２，１２Ｂ，１２Ｄ，１２Ｅ　第二主面
１６Ｂ　支持面
１６Ｄ，１６Ｅ　傾斜面（支持面）
１７Ｂ，１７Ｄ，１７Ｅ　支持突起
１８Ｆ　凹部
７０Ｆ　角部
２，２Ｂ，２Ｄ，２Ｅ，２Ｆ，２Ｇ　リード
２０，２０Ｂ，２０Ｄ，２０Ｆ，２０Ｇ　側部
２１，２１Ｂ，２１Ｄ，２１Ｅ　第一主面
２２，２２Ｂ，２２Ｄ，２２Ｅ　第二主面
２６Ｂ　支持面
２６Ｄ，２６Ｅ　傾斜面（支持面）
２７Ｂ，２７Ｄ，２７Ｅ　支持突起
２８Ｆ　凹部
８０Ｆ　角部
３，３Ｂ，３Ｄ，３Ｅ，３Ｆ，３Ｇ　リードフレーム
４　電子部品（並列接続部品）
５，５Ｃ，５Ｄ，５Ｅ，５Ｆ　電子素子
５５Ｃ，５５Ｅ　本体部
５６Ｃ，５６Ｅ　挿入凸部
１００，１００Ｂ，１００Ｃ，１００Ｄ，１００Ｆ，１００Ｇ，１００Ｈ　パワーモジュール

Claims (13)

  1. 複数のリードを有するリードフレームに電子部品を実装して構成され、電力制御を行うパワーモジュールであって、
    所定の電気的な機能を有する電子素子が、板厚方向に直交する方向に互いに間隔をあけて配された前記リード間の側部に接合されているパワーモジュール。
  2. 前記電子素子が接合される前記リードの側部には、前記電子素子を前記板厚方向から支持する支持面が形成されている請求項１に記載のパワーモジュール。
  3. 前記板厚方向に直交する方向に並ぶ二つの前記リードに形成された二つの前記支持面が、前記板厚方向の一方側から他方側に向かうにしたがって互いに離れる傾斜面であり、
    前記電子素子の少なくとも一部が、二つの前記リードの間に配された状態で二つの前記傾斜面に面接触する断面テーパー形状に形成されている請求項２に記載のパワーモジュール。
  4. 二つの前記リードの二つの前記傾斜面は、前記板厚方向に対して互いに異なる角度で傾斜している請求項３に記載のパワーモジュール。
  5. 前記支持面が、前記リードの側部から突出する支持突起によって構成され、
    前記支持突起が、前記リードの第一主面の一部を形成し、
    前記電子素子が、前記支持突起に対して前記リードの第二主面側に重ねて配されている請求項２から請求項４のいずれか一項に記載のパワーモジュール。
  6. 前記電子素子が、前記板厚方向に直交する方向に並ぶ二つの前記リードに形成された二つの前記支持面によって支持される本体部と、前記本体部から突出して二つの前記リードに形成された二つの前記支持突起の間に挿入される挿入凸部と、を備える請求項５に記載のパワーモジュール。
  7. 前記板厚方向から見た平面視で、前記電子素子が接合される前記リードの側部に、前記電子素子の一部が入り込む凹部が形成されている請求項１から請求項６のいずれか一項に記載のパワーモジュール。
  8. 前記平面視で、前記凹部が角部を有し、
    前記電子素子が、前記角部に対応する形状を有する請求項７に記載のパワーモジュール。
  9. 前記電子素子が、前記平面視で正多角形状に形成され、
    前記電子素子に接合される複数の前記リードの凹部の角部が、前記正多角形状に対応するように配列されている請求項８に記載のパワーモジュール。
  10. 前記リードと前記電子素子とが、溶接によって接合されている請求項１から請求項９のいずれか一項に記載のパワーモジュール。
  11. 前記電子素子がシャント抵抗であり、
    さらに、前記シャント抵抗に対して前記板厚方向に間隔をあけて配され、前記板厚方向に直交する方向に並ぶ二つの前記リードに接続されることで、前記シャント抵抗と電気的に並列接続された並列接続部品を備える請求項１から請求項１０のいずれか一項に記載のパワーモジュール。
  12. 前記電子素子に接合される前記リードの側部が、前記リードの他の部位に対して圧縮されることで、前記リードの側部の密度が、前記他の部位によりも高い請求項１から請求項１１のいずれか一項に記載のパワーモジュール。
  13. 前記電子素子が、前記リードの少なくとも一方の主面と共に同一の平坦面をなすように、前記リードの側部に接合された請求項１から請求項１２のいずれか一項に記載のパワーモジュール。
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