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JP2007234696A - Semiconductor module - Google Patents

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JP2007234696A
JP2007234696A JP2006051508A JP2006051508A JP2007234696A JP 2007234696 A JP2007234696 A JP 2007234696A JP 2006051508 A JP2006051508 A JP 2006051508A JP 2006051508 A JP2006051508 A JP 2006051508A JP 2007234696 A JP2007234696 A JP 2007234696A
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Japan
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external connection
support portion
connection terminals
semiconductor module
cover
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JP2006051508A
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Jun Ishikawa
純 石川
Hiroyuki Onishi
宏幸 大西
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Toyota Industries Corp
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Toyota Industries Corp
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Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a semiconductor module having an external connection terminal capable of bonding an external electrode to the external connection terminal by ultrasonic bonding without trouble. <P>SOLUTION: The semiconductor module 10 comprises: an electronic component 12, such as a semiconductor device; and planar external connection terminals 13, 14 of which one end side is connected to the electronic component 12 electrically. The external connection terminals 13, 14 pass through a support section 15 made of resin provided at the upper portion of a base section 11 where the electronic components 12 are arranged, a part at the upper portion of the support section 15 is extended along the upper surface of the support section 15, and the tip is bent toward the side of the base section 11. The external connection terminals 13, 14 are fixed to the support section 15 while the tip is being buried to the support section 15. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、半導体モジュールに係り、詳しくは電力の制御に使用するのに好適な半導体モジュールに関する。   The present invention relates to a semiconductor module, and more particularly to a semiconductor module suitable for use in power control.

電力用半導体モジュールを例えばコンデンサと接続する場合、図9に示すように、半導体モジュールのカバー40に支持された正側及び負側外部接続端子41,42に対して、一端がコンデンサ43のプラス端子43a及びマイナス端子43bに接続された銅板製の配線バー44,45がねじ46で締め付け固定される。   When the power semiconductor module is connected to, for example, a capacitor, as shown in FIG. 9, one end is a plus terminal of the capacitor 43 with respect to the positive side and negative side external connection terminals 41 and 42 supported by the cover 40 of the semiconductor module. Copper plate wiring bars 44 and 45 connected to 43 a and the negative terminal 43 b are fastened and fixed by screws 46.

半導体モジュールの外部接続端子の支持構造として、図10に示すように、半導体モジュールのケース47に板状の外部接続端子48をインサート成形するとともに、外部接続端子48の端部48aがケース47の上面に当接するように屈曲形成された構成が開示されている(例えば、特許文献1参照)。   As shown in FIG. 10, as a support structure for the external connection terminals of the semiconductor module, a plate-like external connection terminal 48 is insert-molded in the case 47 of the semiconductor module, and an end portion 48 a of the external connection terminal 48 is an upper surface of the case 47. The structure bent so that it may contact | abut is disclosed (for example, refer patent document 1).

また、大電力半導体装置(大電力半導体モジュール)において、基板上に固着された半導体チップの電極端子が基板上に形成された電極端子台に接続され、この電極端子台には少なくとも接合端部が板状の外部電極端子の一端が、超音波接合により接続された構成が開示されている(例えば、特許文献2参照)。この外部電極端子の一部、前記基板、前記基板上に固着された半導体チップ及び電極端子台は樹脂ケース内に収納されている。
特開2000−183278号公報 特開平11−195725号公報
In a high power semiconductor device (high power semiconductor module), an electrode terminal of a semiconductor chip fixed on a substrate is connected to an electrode terminal block formed on the substrate, and at least a joining end portion is connected to the electrode terminal block. A configuration in which one end of a plate-like external electrode terminal is connected by ultrasonic bonding is disclosed (for example, see Patent Document 2). A part of the external electrode terminal, the substrate, the semiconductor chip fixed on the substrate, and the electrode terminal block are accommodated in a resin case.
JP 2000-183278 A Japanese Patent Laid-Open No. 11-195725

電力用半導体モジュールでは、正側及び負側外部接続端子41,42とコンデンサ43のプラス端子43a及びマイナス端子43bとの間の配線インダクタンスを小さくする必要がある。このうち、配線バー44,45が上下に並行に配置された部分のインダクタンスは、配線バー44,45を流れる電流の向きが逆方向のためにほぼ零になる。しかし、正側及び負側外部接続端子41,42と配線バー44,45との接続部分においては、両外部接続端子41,42と両配線バー44,45との接続がねじ46による締め付けで行われているため、見かけ上面接触となるが、実際はねじ46による締め付け箇所の点(線)接触となり、インダクタンスは低減されない。その結果、半導体モジュールを構成する電力用半導体素子のスイッチング時におけるサージ電圧により半導体モジュールの破損や耐久性の低下を招く。また、ねじ46による固定の場合は、ねじ46の頭の高さ分、半導体モジュールの高さが高くなり、半導体モジュールの体格の薄型化に支障を来す。また、ねじ46で締め付けるには、ねじ46が挿通される孔を両外部接続端子41,42及び配線バー44,45に形成する必要があり、その分、接触面積が小さくなる。従って、必要な接触面積を確保するためには、少なくとも孔の分は両外部接続端子41,42及び配線バー44,45の接合部における面積を大きくする必要がある。   In the power semiconductor module, it is necessary to reduce the wiring inductance between the positive and negative external connection terminals 41 and 42 and the plus terminal 43 a and the minus terminal 43 b of the capacitor 43. Among these, the inductance of the portion where the wiring bars 44 and 45 are arranged in parallel vertically is almost zero because the direction of the current flowing through the wiring bars 44 and 45 is opposite. However, in the connection portion between the positive and negative external connection terminals 41, 42 and the wiring bars 44, 45, the connection between the external connection terminals 41, 42 and both the wiring bars 44, 45 is performed by tightening with screws 46. Therefore, although it is apparently the upper surface contact, it is actually a point (line) contact of the tightening portion by the screw 46, and the inductance is not reduced. As a result, the semiconductor module is damaged or the durability is lowered due to a surge voltage at the time of switching of the power semiconductor elements constituting the semiconductor module. Further, in the case of fixing with the screw 46, the height of the semiconductor module is increased by the height of the head of the screw 46, which hinders the thinning of the physique of the semiconductor module. Further, in order to tighten with the screw 46, it is necessary to form holes through which the screw 46 is inserted in both the external connection terminals 41 and 42 and the wiring bars 44 and 45, and accordingly, the contact area is reduced. Therefore, in order to ensure the necessary contact area, it is necessary to increase the area at the joint between the external connection terminals 41 and 42 and the wiring bars 44 and 45 at least for the holes.

正側及び負側外部接続端子41,42と配線バー44,45との接続部分におけるインダクタンスの発生を抑制する方法として、正側及び負側外部接続端子41,42と配線バー44,45とを超音波接合により面全体で接合する方法が考えられる。しかし、超音波接合を行う場合は、接合箇所を接合ツール(ホーン)によって強く押圧した状態で振動を加える必要があるため、接合対象物を支持する部分が押圧力で変形しない強度を有する必要と、振動で水平方向へずれるのを抑制する必要がある。そのため、電極端子のように支持部から浮いた状態にあるものや撓み易い支持部で支持された物に対する超音波接合は難しい。   As a method for suppressing the generation of inductance at the connection portion between the positive and negative external connection terminals 41 and 42 and the wiring bars 44 and 45, the positive and negative external connection terminals 41 and 42 and the wiring bars 44 and 45 are provided. A method of joining the entire surface by ultrasonic joining is conceivable. However, in the case of performing ultrasonic bonding, it is necessary to apply vibration in a state where the bonding portion is strongly pressed by a bonding tool (horn). Therefore, it is necessary that the portion that supports the bonding target has a strength that does not deform due to the pressing force. It is necessary to suppress the horizontal displacement due to vibration. Therefore, it is difficult to ultrasonically bond an object that is in a state of being lifted from the support portion, such as an electrode terminal, or an object that is supported by a support portion that is easily bent.

特許文献1には超音波接合に関しては、何ら記載はないが、外部接続端子48の端部がケース47の上面に当接するように屈曲形成された構成が開示されている。この構成では
外部接続端子48の端部に配線バーを超音波接合で接合する場合、接合ツールによる押圧力に対応することはできるが、振動で水平方向へずれるのを抑制することは難しい。
Patent Document 1 discloses a configuration in which the end of the external connection terminal 48 is bent so that the end of the external connection terminal 48 contacts the upper surface of the case 47, although there is no description regarding ultrasonic bonding. In this configuration, when the wiring bar is joined to the end portion of the external connection terminal 48 by ultrasonic joining, it is possible to cope with the pressing force by the joining tool, but it is difficult to suppress the horizontal displacement due to vibration.

また、特許文献2では板状の外部電極端子が超音波接合により電極端子台に接続されている。しかし、特許文献2には電極端子のように支持部から浮いた状態にあるものや撓み易い支持部で支持された物に対する超音波接合に対しては何ら記載されていない。   In Patent Document 2, a plate-like external electrode terminal is connected to an electrode terminal block by ultrasonic bonding. However, Patent Document 2 does not describe anything regarding ultrasonic bonding to an object such as an electrode terminal that is floating from a support portion or an object that is supported by a support portion that is easily bent.

本発明の目的は、外部接続端子に対して外部電極を超音波接合で支障無く接合することができる外部接続端子を備えることにより、外部接続端子と外部電極との接合部におけるインダクタンスの発生を抑制することができるとともに、モジュール体格の小型化、薄型化を可能にすることができる半導体モジュールを提供することにある。   The object of the present invention is to suppress the generation of inductance at the joint between the external connection terminal and the external electrode by providing the external connection terminal capable of joining the external electrode to the external connection terminal without any problem by ultrasonic bonding. Another object of the present invention is to provide a semiconductor module that can be made smaller and thinner.

前記の目的を達成するため、請求項1に記載の発明は、一端側が電子部品に電気的に接続された板状の外部接続端子を備えた半導体モジュールである。そして、前記板状の外部接続端子は、前記電子部品が配設されたベース部の上方に設けられた樹脂製の支持部を貫通するとともに、前記支持部より上側の部分が該支持部の上面に沿って延びるとともに先端が前記ベース部側に屈曲した形状に形成されている。   In order to achieve the above object, an invention according to claim 1 is a semiconductor module including a plate-like external connection terminal having one end side electrically connected to an electronic component. The plate-like external connection terminal passes through a resin support portion provided above the base portion on which the electronic component is disposed, and a portion above the support portion is an upper surface of the support portion. And the tip is bent into the base portion side.

この発明では、板状の外部接続端子は樹脂製の支持部を貫通するとともに、前記支持部より上側の部分が該支持部の上面に沿って延びるとともに先端がベース部側に屈曲した形状に形成されている。そのため、外部接続端子に対して外部電極を超音波接合で接合するために外部電極を介して接合ツールから外部接続端子に押圧力及び水平方向の振動が加わっても、外部接続端子が一定位置に保持されて超音波接合を支障なく行うことが可能になる。その結果、外部接続端子と外部電極との接合部におけるインダクタンスの発生を抑制することができるとともに、モジュール体格の小型化、薄型化(低背化)を可能にすることができる。   In this invention, the plate-like external connection terminal penetrates the resin support part, and the upper part of the support part extends along the upper surface of the support part and the tip is bent to the base part side. Has been. Therefore, in order to join the external electrode to the external connection terminal by ultrasonic bonding, the external connection terminal is kept at a fixed position even if a pressing force and horizontal vibration are applied from the welding tool to the external connection terminal via the external electrode. Thus, ultrasonic bonding can be performed without any problem. As a result, it is possible to suppress the generation of inductance at the joint between the external connection terminal and the external electrode, and it is possible to reduce the size and thickness (lower height) of the module body.

請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、前記支持部は前記ベース部から立設するように設けられるとともに、前記外部接続端子は、前記支持部にインサート成形で一体に形成されている。この発明では、支持部とベース部との間に空間がある構成に比較して、外部接続端子に外部電極を超音波接合する際に接合ツールから支持部に作用する押圧力を支持部が担い易い。また、外部接続端子はインサート成形で支持部と対向する面が支持部に密着した状態にあるため、外部電極に対して接合ツールから振動が加えられた場合に、支持部との相対移動が防止されて超音波接合を良好に行うことができる。   According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the support portion is provided so as to be erected from the base portion, and the external connection terminal is integrally formed with the support portion by insert molding. Is formed. In this invention, compared to a configuration in which there is a space between the support portion and the base portion, the support portion bears a pressing force that acts on the support portion from the bonding tool when the external electrode is ultrasonically bonded to the external connection terminal. easy. Also, the external connection terminal is in the state where the surface facing the support part is in close contact with the support part by insert molding, so that when the external tool is vibrated from the joining tool, relative movement with the support part is prevented. Thus, ultrasonic bonding can be performed satisfactorily.

請求項3に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、前記支持部は、前記電子部品を収容するハウジングのカバーを構成し、前記外部接続端子は、前記支持部を貫通して前記支持部より上側に突出した部分が屈曲されるとともに前記支持部に対して樹脂で固定されている。ここで「樹脂で固定されている。」とは、屈曲された部分が支持部に形成された凹部と対応する位置に配置された状態で、凹部が熱硬化性樹脂、光硬化性樹脂あるいは熱可塑性樹脂で埋められたり、屈曲された部分が支持部に形成された切り欠き部と対応する位置に配置された状態で、接着剤で支持部に接着されたりすることを意味する。   According to a third aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the support portion constitutes a cover of a housing that houses the electronic component, and the external connection terminal penetrates the support portion and A portion protruding upward from the support portion is bent and fixed to the support portion with resin. Here, “fixed with resin” means a state in which the bent portion is arranged at a position corresponding to the concave portion formed in the support portion, and the concave portion is a thermosetting resin, a photocurable resin, or a thermosetting resin. It means that it is buried in a plastic resin or is bonded to the support portion with an adhesive in a state where the bent portion is arranged at a position corresponding to the notch portion formed in the support portion.

この発明では、外部接続端子が半導体モジュールのハウジングのカバーに設けられた場合において、外部接続端子に外部電極を超音波接合で支障無く接合することができる。
請求項4に記載の発明は、請求項3に記載の発明において、前記支持部は、前記ハウジングの本体に固定されている。この発明では、外部接続端子に外部電極を接合する際に、外部接続端子が振動でより移動され難くなる。
In the present invention, when the external connection terminal is provided on the cover of the housing of the semiconductor module, the external electrode can be bonded to the external connection terminal by ultrasonic bonding without any trouble.
According to a fourth aspect of the present invention, in the third aspect of the present invention, the support portion is fixed to the main body of the housing. In the present invention, when the external electrode is joined to the external connection terminal, the external connection terminal is less likely to be moved by vibration.

請求項5に記載の発明は、請求項2〜4のいずれか一項に記載の発明において、前記支持部は、前記ベース部と対向する側に、前記ベース部側に設けられた構造物との干渉を回避する空間が設けられている。この発明では、前記空間を設けない構成に比較して、半導体モジュールの体格を小さく形成することが可能になる。   The invention according to claim 5 is the invention according to any one of claims 2 to 4, wherein the support portion is a structure provided on the base portion side on the side facing the base portion. A space for avoiding the interference is provided. In this invention, it becomes possible to make the physique of a semiconductor module small compared with the structure which does not provide the said space.

本発明によれば、外部接続端子に対して外部電極を超音波接合で支障無く接合することができる外部接続端子を備えることにより、外部接続端子と外部電極との接合部におけるインダクタンスの発生を抑制することができるとともに、モジュール体格の小型化、薄型化を可能にすることができる。   According to the present invention, it is possible to suppress the generation of inductance at the joint between the external connection terminal and the external electrode by providing the external connection terminal capable of joining the external electrode to the external connection terminal without any problem by ultrasonic bonding. In addition, the module size can be reduced in size and thickness.

(第1の実施形態)
以下、本発明を具体化した第1の実施形態を図1及び図2にしたがって説明する。
図1(a),(b)に示すように、半導体モジュール10は、ベース部11と、ベース部11上に設けられた電力用半導体素子としての電子部品12(図1(a)に図示)と、一端が電子部品12にボンディングワイヤ12aを介して電気的に接続された板状の外部接続端子13,14とを備えている。
(First embodiment)
A first embodiment embodying the present invention will be described below with reference to FIGS.
As shown in FIGS. 1A and 1B, a semiconductor module 10 includes a base portion 11 and an electronic component 12 as a power semiconductor element provided on the base portion 11 (shown in FIG. 1A). And plate-like external connection terminals 13 and 14 whose one ends are electrically connected to the electronic component 12 via bonding wires 12a.

両外部接続端子13,14は、ベース部11から立設するように設けられた樹脂製の支持部15を貫通するとともに、支持部15より上側の部分が該支持部15の上面に沿って延びるとともに先端がベース部11側に屈曲した形状に形成されている。支持部15の材料としては、例えば、PPS(ポリフェニレンサルファイド)やPBT(ポリブチレンテレフタレート)等が使用される。この実施形態では外部接続端子13,14は支持部15にインサート成形で一体に形成されている。即ち、外部接続端子13,14は支持部15の上面に沿って延びる部分の上面が支持部15から露出するとともに、下面や先端の屈曲部が支持部15に密着状態で支持されている。   Both external connection terminals 13 and 14 pass through a resin-made support portion 15 provided so as to stand up from the base portion 11, and a portion above the support portion 15 extends along the upper surface of the support portion 15. In addition, the tip is formed in a shape bent toward the base portion 11 side. As a material of the support portion 15, for example, PPS (polyphenylene sulfide), PBT (polybutylene terephthalate), or the like is used. In this embodiment, the external connection terminals 13 and 14 are integrally formed with the support portion 15 by insert molding. That is, the external connection terminals 13, 14 have the upper surface of the portion extending along the upper surface of the support portion 15 exposed from the support portion 15, and the lower surface and the bent portion at the tip are supported in close contact with the support portion 15.

次に前記のように構成された半導体モジュール10の作用を説明する。この半導体モジュール10は、例えば、自動車の電源装置の一部を構成するものとして使用され、図2に示すように、両外部接続端子13,14が板状の外部電極16,17を介してコンデンサ18のプラス端子18a及びマイナス端子18bに電気的に接続される。両外部電極16,17は、外部接続端子13,14と接合される部分を除いた部分に電気的絶縁部材(図示せず)が介在された状態で接合される。また、出力端子19は配線を介してモータ(いずれも図示せず)に接続される。   Next, the operation of the semiconductor module 10 configured as described above will be described. The semiconductor module 10 is used, for example, as a part of a power supply device of an automobile. As shown in FIG. 2, both external connection terminals 13 and 14 are capacitors via plate-like external electrodes 16 and 17. The 18 positive terminals 18a and the negative terminals 18b are electrically connected. Both external electrodes 16 and 17 are joined in a state where an electrical insulating member (not shown) is interposed in a portion excluding a portion joined to the external connection terminals 13 and 14. The output terminal 19 is connected to a motor (none of which is shown) via wiring.

外部電極16,17は、その一端において外部接続端子13,14にそれぞれ超音波接合により対向する面全体で接合される。超音波接合の際には、外部接続端子13,14の上に外部電極16,17が載置され、超音波接合用の図示しない接合ツール(ホーン)により外部電極16,17の上面が押圧されるとともに水平方向の振動を加えられる。その際、支持部15はベース部11から立設されているため、外部電極16,17及び外部接続端子13,14に押圧力が加わっても支持部15によりその押圧力が担われて、外部接続端子13,14及び外部電極16,17の撓みが抑制された状態で超音波接合行われる。   The external electrodes 16 and 17 are bonded to the external connection terminals 13 and 14 at one end thereof over the entire surfaces facing each other by ultrasonic bonding. In ultrasonic bonding, the external electrodes 16 and 17 are placed on the external connection terminals 13 and 14, and the upper surfaces of the external electrodes 16 and 17 are pressed by a bonding tool (horn) (not shown) for ultrasonic bonding. In addition, horizontal vibration can be applied. At this time, since the support portion 15 is erected from the base portion 11, even if a pressing force is applied to the external electrodes 16, 17 and the external connection terminals 13, 14, the pressing force is carried by the support portion 15, Ultrasonic bonding is performed in a state where the bending of the connection terminals 13 and 14 and the external electrodes 16 and 17 is suppressed.

また、外部接続端子13,14は先端が支持部15の上面と平行に延びるのではなく、ベース部11側に屈曲する状態に形成されているため、前記ツールから水平方向の振動が外部電極16,17に加わっても、支持部15と相対移動せずに一定位置に保持される。その結果、外部電極16,17が外部接続端子13,14に対して高い振動数の相対滑り運動を起こし、超音波接合が良好に行われる。   In addition, since the external connection terminals 13 and 14 are formed so that their tips do not extend parallel to the upper surface of the support portion 15 but bend toward the base portion 11 side, horizontal vibrations from the tool cause external electrodes 16. , 17 is held at a fixed position without moving relative to the support portion 15. As a result, the external electrodes 16 and 17 cause a relative sliding motion with a high frequency with respect to the external connection terminals 13 and 14, and ultrasonic bonding is performed well.

前記のように外部接続端子13,14に対して外部電極16,17が超音波接合により電気的に接続された半導体モジュール10を使用すると、外部接続端子13,14と外部電極16,17との接合部にインダクタンスが発生するのが抑制される。従って、半導体モジュール10を構成する電力用半導体素子のスイッチング時におけるサージ電圧の発生が抑制される。その結果、サージ電圧による半導体モジュール10の破損が抑制されるとともに、半導体モジュール10を構成する電子部品12として耐圧の低いものを使用することが可能となり、コスト低下に寄与する。   When the semiconductor module 10 in which the external electrodes 16 and 17 are electrically connected to the external connection terminals 13 and 14 by ultrasonic bonding as described above is used, the connection between the external connection terminals 13 and 14 and the external electrodes 16 and 17 is achieved. Generation of inductance at the joint is suppressed. Therefore, generation of a surge voltage at the time of switching of the power semiconductor element constituting the semiconductor module 10 is suppressed. As a result, damage to the semiconductor module 10 due to the surge voltage is suppressed, and it is possible to use an electronic component 12 constituting the semiconductor module 10 having a low withstand voltage, which contributes to cost reduction.

また、ねじにより外部接続端子13,14と外部電極16,17とを締め付ける場合と異なり、ねじの頭の高さ分、半導体モジュール10の高さを低くでき、半導体モジュール10の体格の薄型化が可能になる。また、ねじが挿通される孔を外部接続端子13,14及び外部電極16,17に形成する必要がなく、その分、必要な接触面積を確保するために必要な両外部接続端子13,14及び外部電極16,17の接合部における面積を小さくすることができ、半導体モジュール10の小型化が可能になる。   Further, unlike the case where the external connection terminals 13 and 14 and the external electrodes 16 and 17 are tightened with screws, the height of the semiconductor module 10 can be lowered by the height of the screw head, and the physique of the semiconductor module 10 can be reduced in thickness. It becomes possible. Further, it is not necessary to form holes through which the screws are inserted in the external connection terminals 13 and 14 and the external electrodes 16 and 17, and accordingly, the external connection terminals 13 and 14 and the external connection terminals 13 and 14 necessary for securing a necessary contact area. The area at the joint between the external electrodes 16 and 17 can be reduced, and the semiconductor module 10 can be downsized.

この実施形態によれば、以下に示す効果を得ることができる。
(1)半導体モジュール10は、半導体素子等の電子部品12と、一端側が電子部品12に電気的に接続された板状の外部接続端子13,14とを備えている。そして、外部接続端子13,14は、電子部品12が配設されたベース部11の上方に設けられた樹脂製の支持部15を貫通するとともに、支持部15より上側の部分が該支持部15の上面に沿って延びるとともに先端がベース部11側に屈曲した形状に形成されている。従って、外部接続端子13,14に対して外部電極16,17を超音波接合で支障なく接合することができる。その結果、半導体モジュール10の使用時に、外部接続端子13,14と外部電極16,17との接合部におけるインダクタンスの発生を抑制することができるとともに、電子部品12として耐圧の低いものを使用することができる。また、外部接続端子13,14と外部電極16,17との接合にねじを使用する場合に比較して、半導体モジュール10の体格の小型化、薄型化(低背化)を可能にすることができる。
According to this embodiment, the following effects can be obtained.
(1) The semiconductor module 10 includes an electronic component 12 such as a semiconductor element, and plate-like external connection terminals 13 and 14 whose one end side is electrically connected to the electronic component 12. The external connection terminals 13 and 14 pass through the resin support portion 15 provided above the base portion 11 on which the electronic component 12 is disposed, and a portion above the support portion 15 is the support portion 15. The tip is formed in a shape that extends along the upper surface of the substrate and the tip is bent toward the base portion 11. Therefore, the external electrodes 16 and 17 can be bonded to the external connection terminals 13 and 14 by ultrasonic bonding without any trouble. As a result, when the semiconductor module 10 is used, the generation of inductance at the junction between the external connection terminals 13 and 14 and the external electrodes 16 and 17 can be suppressed, and the electronic component 12 having a low withstand voltage can be used. Can do. In addition, as compared with the case where screws are used for joining the external connection terminals 13 and 14 and the external electrodes 16 and 17, it is possible to make the physique of the semiconductor module 10 smaller and thinner (lower profile). it can.

(2)支持部15はベース部11から立設するように設けられているため、支持部15とベース部11との間に空間がある構成に比較して、外部接続端子13,14に外部電極16,17を超音波接合する際に接合ツールから支持部15に作用する押圧力を支持部15が担い易い。   (2) Since the support portion 15 is provided so as to be erected from the base portion 11, the external connection terminals 13 and 14 are externally connected as compared with a configuration in which a space is provided between the support portion 15 and the base portion 11. When the electrodes 16 and 17 are ultrasonically bonded, the support portion 15 easily bears a pressing force acting on the support portion 15 from the bonding tool.

(3)外部接続端子13,14はインサート成形で支持部15と対向する面が支持部15に密着した状態にあるため、外部電極16,17に対して接合ツールから振動が加えられた場合に、支持部15との相対移動が防止されて超音波接合をより良好に行うことができる。   (3) Since the external connection terminals 13 and 14 are in insert molding and the surface facing the support portion 15 is in close contact with the support portion 15, when vibration is applied to the external electrodes 16 and 17 from the joining tool. Further, relative movement with the support portion 15 is prevented, and ultrasonic bonding can be performed better.

(第2の実施形態)
次に、本発明を具体化した第2の実施形態を図3〜図5を参照しながら説明する。この第2の実施形態は、外部接続端子13,14の他端側を支持する支持部が、電子部品12を収容するハウジングのカバーを構成している点が前記第1の実施形態と大きく異なっている。第1の実施形態と基本的に同様の部分については同一符号を付してその詳細な説明を省略する。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment embodying the present invention will be described with reference to FIGS. The second embodiment is significantly different from the first embodiment in that the support portion that supports the other end side of the external connection terminals 13 and 14 forms a cover of a housing that houses the electronic component 12. ing. Parts that are basically the same as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

図3及び図4に示すように、半導体モジュール10のハウジング20は、ベース部11を備えた本体21と、本体21の側壁22a,22b,22cの上部に固定された支持部としてのカバー23とを備えている。図4に示すように、側壁22a,22bの上部にはカバー23の横方向の移動を規制する段差部が形成され、カバー23は段差部に係合するように取り付けられている。また、カバー23と各側壁22a〜22cの上部との間には図示しない接着剤が塗布され、カバー23は本体21に固定されている。   As shown in FIGS. 3 and 4, the housing 20 of the semiconductor module 10 includes a main body 21 having a base portion 11, and a cover 23 as a support portion fixed to upper portions of side walls 22 a, 22 b, and 22 c of the main body 21. It has. As shown in FIG. 4, a stepped portion for restricting the lateral movement of the cover 23 is formed on the upper portions of the side walls 22a and 22b, and the cover 23 is attached to be engaged with the stepped portion. An adhesive (not shown) is applied between the cover 23 and the upper portions of the side walls 22 a to 22 c, and the cover 23 is fixed to the main body 21.

外部接続端子13,14は、対向する一対の側壁22a,22b間に設けられた側壁22cに一部が埋設されるとともに、ボンディングワイヤ12aが接続される一端側がベース部11と平行に延びる状態で露出し、他端側が側壁22cの上端から突出するようにインサート成形されている。そして、側壁22cの上端から突出した部分がカバー23を貫通してカバー23より上側に突出するとともに、その突出した部分がカバー23の上面に沿って延びるとともに先端部がベース部11側に屈曲した形状に形成されている。   The external connection terminals 13 and 14 are partially embedded in a side wall 22c provided between a pair of opposing side walls 22a and 22b, and one end side to which the bonding wire 12a is connected extends in parallel with the base portion 11. It is exposed and insert-molded so that the other end protrudes from the upper end of the side wall 22c. And the part which protruded from the upper end of the side wall 22c penetrates the cover 23, protrudes above the cover 23, the protruded part extends along the upper surface of the cover 23, and the front-end | tip part bent to the base part 11 side. It is formed into a shape.

カバー23の上面には凹部23aが形成され、外部接続端子13,14のベース部11側に屈曲した部分は、凹部23aと対応する位置に配置された状態で、凹部23aを埋めた樹脂24(例えば、熱硬化性樹脂としてのエポキシ樹脂)でカバー23に対して固定されている。   A concave portion 23a is formed on the upper surface of the cover 23, and the portions of the external connection terminals 13 and 14 that are bent toward the base portion 11 are disposed at positions corresponding to the concave portion 23a, and the resin 24 ( For example, it is fixed to the cover 23 with an epoxy resin as a thermosetting resin.

カバー23は、外部接続端子13,14に対して外部電極16,17を超音波接合する際に、外部接続端子13,14に作用する押圧力を担うために、凹部23aが形成された部分の厚さが他の部分の厚さより厚く形成されている。しかし、前記凹部23aと対応する部分と、ベース部11との間には、電子部品12と外部接続端子13,14とを接続する構造物としてのボンディングワイヤ12aとカバー23との干渉を回避するための空間Sが設けられている。即ち、カバー23は、ベース部11と対向する側に、ベース部11側に設けられた構造物との干渉を回避する空間Sが設けられるように形成されている。   The cover 23 is a portion where the recess 23a is formed in order to bear a pressing force acting on the external connection terminals 13 and 14 when the external electrodes 16 and 17 are ultrasonically bonded to the external connection terminals 13 and 14. The thickness is greater than the thickness of the other part. However, interference between the bonding wire 12a as a structure for connecting the electronic component 12 and the external connection terminals 13 and 14 and the cover 23 between the portion corresponding to the recess 23a and the base portion 11 is avoided. A space S is provided. That is, the cover 23 is formed on the side facing the base portion 11 so as to provide a space S that avoids interference with a structure provided on the base portion 11 side.

次に半導体モジュール10の製造方法における一工程である本体21に対するカバー23の取付け方法及び外部接続端子13,14のカバー23に対する取付け方法を説明する。   Next, a method for attaching the cover 23 to the main body 21 and a method for attaching the external connection terminals 13 and 14 to the cover 23, which are one step in the method of manufacturing the semiconductor module 10, will be described.

外部接続端子13,14の一端と電子部品12とのボンディングワイヤ12aによる接続作業等の本体21内の作業が完了した後、図5に示すように、外部接続端子13,14の側壁22cの上端から突出する部分が真っ直ぐ延びる状態でカバー23を貫通するように、カバー23が本体21に取り付けられる。なお、図示しない出力端子19も同様にカバー23を貫通する。   After the work in the main body 21 such as the connection work between the one end of the external connection terminals 13 and 14 and the electronic component 12 by the bonding wire 12a is completed, the upper end of the side wall 22c of the external connection terminals 13 and 14 as shown in FIG. The cover 23 is attached to the main body 21 so as to penetrate the cover 23 in a state in which the portion protruding from the straight line extends. The output terminal 19 (not shown) penetrates the cover 23 in the same manner.

次に外部接続端子13,14の先端の凹部23aに対応する部分が凹部23a側に屈曲された後、外部接続端子13,14のカバー23からの突出部がカバー23の上面に沿ってほぼ当接する状態で延びるように屈曲されて、外部接続端子13,14の先端が凹部23aに収容された状態になる。次に凹部23a内に熱硬化性樹脂としてエポキシ樹脂が注入された後、加熱硬化されて外部接続端子13,14の先端が凹部23aに樹脂24で固定された状態となる。また、図示しない出力端子19のカバー23の上側に突出した部分がカバー23の上面に沿うように屈曲されて、本体21に対するカバー23の取付け及び外部接続端子13,14のカバー23に対する取付けが完了する。   Next, after a portion corresponding to the concave portion 23 a at the tip of the external connection terminals 13, 14 is bent toward the concave portion 23 a, the protruding portion of the external connection terminals 13, 14 from the cover 23 is almost abutted along the upper surface of the cover 23. The outer connection terminals 13 and 14 are bent so as to extend in contact with each other, and the tips of the external connection terminals 13 and 14 are accommodated in the recess 23a. Next, an epoxy resin is injected as a thermosetting resin into the recess 23a, and is then cured by heating so that the tips of the external connection terminals 13 and 14 are fixed to the recess 23a with the resin 24. Further, a portion of the output terminal 19 (not shown) protruding above the cover 23 is bent along the upper surface of the cover 23, and the mounting of the cover 23 to the main body 21 and the mounting of the external connection terminals 13 and 14 to the cover 23 are completed. To do.

この実施形態の半導体モジュール10も第1の実施形態の半導体モジュール10と同様に、両外部接続端子13,14に超音波接合で接合される外部電極16,17を介してコンデンサ18に電気的に接続されて使用される。外部接続端子13,14は、カバー23を貫通するように先端側がカバー23に挿通された後、突出部が屈曲されてカバー23に取り付けられるが、先端が樹脂24で固定されている。従って、超音波接合の際に16,17を介して水平方向、即ちカバー23の上面に沿った方向への振動が加えられても、カバー23に対する相対移動が防止され、超音波接合が支障無く行われる。   Similarly to the semiconductor module 10 of the first embodiment, the semiconductor module 10 of this embodiment is electrically connected to the capacitor 18 via the external electrodes 16 and 17 that are joined to the external connection terminals 13 and 14 by ultrasonic bonding. Connected and used. The external connection terminals 13, 14 are inserted into the cover 23 at the tip side so as to penetrate the cover 23, and then the protrusions are bent and attached to the cover 23, but the tips are fixed with the resin 24. Therefore, even when vibration is applied in the horizontal direction, that is, in the direction along the upper surface of the cover 23 via ultrasonic waves 16 and 17 during ultrasonic bonding, relative movement with respect to the cover 23 is prevented, and ultrasonic bonding is not hindered. Done.

従って、この実施形態によれば、第1の実施形態における(1)と同様の効果の他に次の効果を得ることができる。
(4)外部接続端子13,14の外部電極16,17に接合される部分を支持する支持部が、電子部品12を収容するハウジング20のカバー23を構成し、外部接続端子13,14は、カバー23を貫通してカバー23より上側に突出した部分が屈曲されるとともにカバー23に対して樹脂24で固定されている。従って、外部接続端子13,14が半導体モジュール10のハウジング20のカバー23に設けられた場合において、外部接続端子13,14に外部電極16,17を超音波接合で支障無く接合することができる。
Therefore, according to this embodiment, the following effect can be obtained in addition to the effect similar to (1) in the first embodiment.
(4) The support portion that supports the portions of the external connection terminals 13 and 14 joined to the external electrodes 16 and 17 constitutes the cover 23 of the housing 20 that houses the electronic component 12, and the external connection terminals 13 and 14 are A portion that penetrates the cover 23 and protrudes upward from the cover 23 is bent and fixed to the cover 23 with a resin 24. Therefore, when the external connection terminals 13 and 14 are provided on the cover 23 of the housing 20 of the semiconductor module 10, the external electrodes 16 and 17 can be joined to the external connection terminals 13 and 14 by ultrasonic joining without any trouble.

(5)カバー23は、ハウジング20の本体21に固定されている。従って、外部接続端子13,14に外部電極16,17を接合する際に、外部接続端子13,14が外部電極16,17に加えられる振動でより移動され難くなる。その結果、外部電極16,17が外部接続端子13,14に対して高い振動数の相対滑り運動を起こし易くなり、超音波接合をより良好に行うことができる。   (5) The cover 23 is fixed to the main body 21 of the housing 20. Accordingly, when the external electrodes 16 and 17 are joined to the external connection terminals 13 and 14, the external connection terminals 13 and 14 are less likely to be moved by vibration applied to the external electrodes 16 and 17. As a result, it becomes easy for the external electrodes 16 and 17 to cause a relative sliding motion at a high frequency with respect to the external connection terminals 13 and 14, and ultrasonic bonding can be performed more favorably.

(6)カバー23は、ベース部11と対向する側に、ベース部11側に設けられた構造物としてのボンディングワイヤ12aとの干渉を回避する空間Sが設けられている。従って、空間Sを設けない構成に比較して、半導体モジュール10の体格を小さく形成することが可能になる。   (6) The cover 23 is provided with a space S on the side facing the base portion 11 so as to avoid interference with the bonding wire 12a as a structure provided on the base portion 11 side. Therefore, the physique of the semiconductor module 10 can be made smaller compared to a configuration in which the space S is not provided.

実施形態は前記に限定されるものではなく、例えば、次のように具体化してもよい。
○ 外部接続端子13,14の外部電極16,17に接合される部分を支持する支持部のベース部11と対向する側に、ベース部11側に設けられた構造物との干渉を回避する空間Sを設ける構成は第2の実施形態のように、カバー23をハウジング20の側壁22a〜22cの上部に固定して構造物との間に空間Sを設ける構成に限らない。例えば、図6(a)に示すように、支持部15がベース部11から立設された構成において、支持部15のベース部11と対向する側に、ボンディングワイヤ12aとの干渉を回避する空間Sを設けてもよい。
The embodiment is not limited to the above, and may be embodied as follows, for example.
A space for avoiding interference with a structure provided on the side of the base portion 11 on the side facing the base portion 11 of the support portion that supports the portions of the external connection terminals 13 and 14 that are joined to the external electrodes 16 and 17. The configuration in which S is provided is not limited to the configuration in which the cover 23 is fixed to the upper part of the side walls 22a to 22c of the housing 20 and the space S is provided between the structures as in the second embodiment. For example, as shown in FIG. 6A, in a configuration in which the support portion 15 is erected from the base portion 11, a space that avoids interference with the bonding wire 12 a on the side facing the base portion 11 of the support portion 15. S may be provided.

○ 第1の実施形態のように支持部15がベース部11から立設された構成において、支持部15の上部に支持される外部接続端子13,14の先端部は支持部15に埋設された構成に限らない。例えば、図6(b)に示すように、外部接続端子13,14の先端部を、屈曲部の外面が露出した状態にインサート成形してもよい。   In the configuration in which the support portion 15 is erected from the base portion 11 as in the first embodiment, the distal end portions of the external connection terminals 13 and 14 supported on the upper portion of the support portion 15 are embedded in the support portion 15. It is not limited to the configuration. For example, as shown in FIG. 6B, the end portions of the external connection terminals 13 and 14 may be insert-molded so that the outer surfaces of the bent portions are exposed.

○ ハウジング20は、本体21の側壁22a〜22cの上部にカバー23が取り付けられた構成に限らない。例えば、図7に示すように、カバー23の下面に側壁23bが突設され、側壁の下端がベース部11に接着剤で固定される構成としてもよい。また、側壁23bに代えて複数の脚部をカバー23の下面から突出するように形成し、脚部の下端をベース部11に固定する構成としてもよい。   The housing 20 is not limited to the configuration in which the cover 23 is attached to the upper part of the side walls 22a to 22c of the main body 21. For example, as shown in FIG. 7, the side wall 23 b may protrude from the lower surface of the cover 23, and the lower end of the side wall may be fixed to the base portion 11 with an adhesive. Moreover, it is good also as a structure which replaces with the side wall 23b, forms a some leg part so that it may protrude from the lower surface of the cover 23, and fixes the lower end of a leg part to the base part 11. FIG.

○ 支持部15がベース部11から立設された構成において、外部接続端子13,14を支持部15の上側に真っ直ぐに突出するようにインサート成形した後、突出した部分を支持部15の上面に沿うように、かつ先端をベース部11側に向くように屈曲形成してもよい。そして、外部接続端子13,14と支持部15との間に隙間が有る場合、その隙間に接着剤を注入して外部接続端子13,14を支持部15に固定してもよい。   ○ In the configuration in which the support portion 15 is erected from the base portion 11, after the external connection terminals 13 and 14 are insert-molded so as to protrude straight above the support portion 15, the protruding portion is formed on the upper surface of the support portion 15. You may bend and form so that a front end may face the base part 11 side. If there is a gap between the external connection terminals 13 and 14 and the support portion 15, an adhesive may be injected into the gap to fix the external connection terminals 13 and 14 to the support portion 15.

○ カバー23はベース部11の上方を全て覆う構成に限らず、例えば、図8に示すように、カバー23をベース部11の外部接続端子13,14側を覆うように設けるとともに、カバー23で覆われない部分を外部接続端子13,14に接合される外部電極16,17の一部で覆う構成としてもよい。   The cover 23 is not limited to a configuration that covers the entire upper portion of the base portion 11. For example, as shown in FIG. 8, the cover 23 is provided so as to cover the external connection terminals 13, 14 side of the base portion 11. It is good also as a structure which covers the part which is not covered with a part of external electrodes 16 and 17 joined to the external connection terminals 13 and 14. FIG.

○ 支持部15がベース部11から立設された構成において、外部接続端子13,14の支持部15からの突出部を屈曲して外部電極16,17の接合部を形成する構成において、支持部15の上面に外部接続端子13,14の幅と同じ幅で、かつ外部接続端子13,14の先端の折り曲げを許容する長さの凹部又は切り欠きを形成する。そして、外部接続端子13,14の先端を凹部又は切り欠き内に収容するように折り曲げた後、凹部又は切り欠き内に樹脂を充填してもよい。   In the configuration in which the support portion 15 is erected from the base portion 11, the protruding portion from the support portion 15 of the external connection terminals 13 and 14 is bent to form the joint portion of the external electrodes 16 and 17. A recess or notch having the same width as that of the external connection terminals 13 and 14 and a length that allows bending of the distal ends of the external connection terminals 13 and 14 is formed on the upper surface of 15. And after bending the front-end | tip of the external connection terminals 13 and 14 so that it may accommodate in a recessed part or a notch, resin may be filled in a recessed part or a notch.

○ 第2の実施形態において凹部23aに充填される樹脂24は、熱硬化性樹脂に限らず、光硬化性樹脂あるいは熱可塑性樹脂であってもよい。光硬化性樹脂の場合は未硬化の光硬化性樹脂を充填した後、光を照射して硬化させる。また、熱可塑性樹脂の場合は、樹脂を加熱溶融させて凹部23aに充填した後、冷却する。   In the second embodiment, the resin 24 filled in the recesses 23a is not limited to a thermosetting resin, but may be a photocurable resin or a thermoplastic resin. In the case of a photocurable resin, after filling an uncured photocurable resin, it is cured by irradiation with light. Further, in the case of a thermoplastic resin, the resin is heated and melted to fill the recess 23a, and then cooled.

○ カバー23あるいは支持部15の外部接続端子13,14の下方と対応する位置に設けられる空間Sに収容される構造物はボンディングワイヤ12aに限らず、電子部品12の一部を収容してもよい。   The structure accommodated in the space S provided at a position corresponding to the lower side of the external connection terminals 13 and 14 of the cover 23 or the support portion 15 is not limited to the bonding wire 12a, and may accommodate a part of the electronic component 12. Good.

○ カバー23を側壁22a,22bに形成された段差部に取り付ける構成においては、カバー23は接着剤等を使用せずに側壁22a,22bに嵌合するだけで側壁22a,22bに固定してもよい。   In the configuration in which the cover 23 is attached to the step portions formed on the side walls 22a and 22b, the cover 23 can be fixed to the side walls 22a and 22b by simply fitting the side walls 22a and 22b without using an adhesive or the like. Good.

第1の実施形態を示し、(a)は(b)のA−A線模式断面図、(b)は半導体モジュールの部分概略平面図。The 1st Embodiment is shown, (a) is an AA line schematic sectional view of (b), and (b) is a partial schematic top view of a semiconductor module. 半導体モジュールとコンデンサとを接続した状態の概略平面図。The schematic plan view of the state which connected the semiconductor module and the capacitor | condenser. 第2の実施形態における半導体モジュールの模式断面図。The schematic cross section of the semiconductor module in 2nd Embodiment. 図3のB−B線模式断面図。FIG. 4 is a schematic cross-sectional view taken along line BB in FIG. 3. 製造途中の模式断面図。The schematic cross section in the middle of manufacture. (a),(b)は別の実施形態の部分断面図。(A), (b) is a fragmentary sectional view of another embodiment. 別の実施形態の模式断面図。The schematic cross section of another embodiment. 別の実施形態における模式平面図。The schematic plan view in another embodiment. 従来技術の模式平面図。The schematic top view of a prior art. 別の従来技術の模式断面図。The schematic cross section of another prior art.

符号の説明Explanation of symbols

S…空間、10…半導体モジュール、11…ベース部、12…電子部品、13,14…外部接続端子、15…支持部、20…ハウジング、21…本体、23…カバー、24…樹脂。   DESCRIPTION OF SYMBOLS S ... Space, 10 ... Semiconductor module, 11 ... Base part, 12 ... Electronic component, 13, 14 ... External connection terminal, 15 ... Support part, 20 ... Housing, 21 ... Main body, 23 ... Cover, 24 ... Resin.

Claims (5)

一端側が電子部品に電気的に接続された板状の外部接続端子を備えた半導体モジュールであって、
前記板状の外部接続端子は、前記電子部品が配設されたベース部の上方に設けられた樹脂製の支持部を貫通するとともに、前記支持部より上側の部分が該支持部の上面に沿って延びるとともに先端が前記ベース部側に屈曲した形状に形成されている半導体モジュール。
A semiconductor module having a plate-like external connection terminal whose one end is electrically connected to an electronic component,
The plate-like external connection terminal passes through a resin support portion provided above the base portion on which the electronic component is disposed, and a portion above the support portion extends along the upper surface of the support portion. And a semiconductor module that is formed in a shape that is bent toward the base portion.
前記支持部は前記ベース部から立設するように設けられるとともに、前記外部接続端子は、前記支持部にインサート成形で一体に形成されている請求項1に記載の半導体モジュール。   2. The semiconductor module according to claim 1, wherein the support portion is provided so as to be erected from the base portion, and the external connection terminal is integrally formed with the support portion by insert molding. 前記支持部は、前記電子部品を収容するハウジングのカバーを構成し、前記外部接続端子は、前記支持部を貫通して前記支持部より上側に突出した部分が屈曲されるとともに前記支持部に対して樹脂で固定されている請求項1に記載の半導体モジュール。   The support portion constitutes a cover of a housing that accommodates the electronic component, and the external connection terminal is bent at a portion protruding through the support portion and protruding upward from the support portion. The semiconductor module according to claim 1, which is fixed with resin. 前記支持部は、前記ハウジングの本体に固定されている請求項3に記載の半導体モジュール。   The semiconductor module according to claim 3, wherein the support portion is fixed to a main body of the housing. 前記支持部は、前記ベース部と対向する側に、前記ベース部側に設けられた構造物との干渉を回避する空間が設けられている請求項2〜4のいずれか一項に記載の半導体モジュール。   5. The semiconductor according to claim 2, wherein the support portion is provided with a space on the side facing the base portion so as to avoid interference with a structure provided on the base portion side. module.
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