JP2008010618A - 電力用半導体装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明の電力用半導体装置には、絶縁基板における回路パターン部の配置面から回路パターン部の厚みより高く立ち上がるよう形成され弾性を有する立上部と、回路パターン形成面から所定距離を有して配置され立上部により支持された平坦面を有する接合部とを有する段差部が設けられており、電極端子が接合部の平坦面にハンダにより電気的に接続されて構成されている。
【選択図】図1
Description
また、電極に接続される接続端子に湾曲部を形成して接続端子を伸縮可能に構成した電力用半導体装置(特許文献2参照)や、金属製の回路パターン部にスリットを形成して歪みを解消する構成とした電力用半導体装置(特許文献3参照)が提案されている。
前記絶縁基板における前記電気回路パターンの形成面から前記回路パターン部の厚みより高く立ち上がるよう形成され弾性を有する板状の立上部と、前記電気回路パターンの形成面から所定距離を有して配置され前記立上部により支持された平坦面を有する接合部とを有する段差部、及び
前記接合部の平坦面にハンダにより電気的に接合された電極端子を有する電極、を具備する。このように構成された電力用半導体装置は、電極端子と回路パターン部との間に段差部を設け、この段差部によりハンダ付け部分における熱ストレスや機械的ストレスによる歪みを無くし、信頼性が高く寿命の長い装置となる。
図1は本発明に係る実施例1の電力用半導体装置の構成を示す構造図である。図1において、(A)は平面図であり、(B)は(A)の平面図におけるB−B線による断面図であり、(C)は(A)の平面図におけるC−C線による断面図である。図2は実施例1の電力用半導体装置における絶縁基板上の金属製の回路パターン部に電極端子が接合された状態を示す図である。図2において、(A)が平面図であり、(B)が側面図である。
図3は実施例2の電力用半導体装置における絶縁基板上の金属製の回路パターン部に電極端子が接合された状態を示す図である。図3において、(A)が平面図であり、(B)が側面図である。実施例2において、実施例1の電力用半導体装置における要素と同じ機能、構成を有するものには同じ符号を付し、その説明は実施例1の説明を適用する。実施例2の電力用半導体装置においては、絶縁回路基板が有する回路パターン部に段差部21が形成されており、その段差部21に接合部21aと立上部であるベンド部21bが形成されている。実施例2におけるその他の構成は、実施例1の電力用半導体装置の構成と実質的に同じである。
実施例2の電力用半導体装置は、前述の実施例1の電力用半導体装置と同様に、絶縁基板1の両面に所望の電気回路パターンが形成された回路パターン部2、5が接合されている。
さらに、実施例2の電力用半導体装置においては、実施例1と比較して段差部21の高さを低く構成することができ、装置の薄型化を図ることができる。
図4は実施例3の電力用半導体装置における絶縁基板上の金属製の回路パターン部に電極端子が接合された状態を示す図である。図4において、(A)が平面図であり、(B)が側面図である。実施例3において、実施例1の電力用半導体装置における要素と同じ機能、構成を有するものには同じ符号を付し、その説明は実施例1の説明を適用する。実施例3の電力用半導体装置においては、絶縁回路基板が有する金属製の回路パターン部に段差部22が形成されており、その段差部22に接合部22aと立上部である薄肉部22bが形成されている。実施例3におけるその他の構成は、実施例1の電力用半導体装置の構成と実質的に同じである。
実施例3の電力用半導体装置は、前述の実施例1の電力用半導体装置と同様に、絶縁基板1の両面に所望の電気回路が形成された回路パターン部2が接合されている。
さらに、実施例3の電力用半導体装置においては、実施例1と比較して段差部22の高さを低く且つ小さく構成することができ、装置の薄型化、小型化を図ることができる。
図5は実施例4の電力用半導体装置における絶縁基板上の金属製の回路パターン部に電極端子が接合された状態を示す図である。図5において、(A)が平面図であり、(B)が側面図である。実施例4において、実施例1の電力用半導体装置における要素と同じ機能、構成を有するものには同じ符号を付し、その説明は実施例1の説明を適用する。実施例4の電力用半導体装置においては、絶縁回路基板が有する金属製の回路パターン部2に段差部23が形成されており、その段差部23には、前述の実施例1と同様に、接合部23aと、その両側に立上部23bが形成されている。また、実施例3においては、段差部23にはスリット部23cが形成されている。スリット部23cは段差部23の両側に複数本形成されており、立上部23bは細い板状の帯材を複数平行に配置した構成となっている。
実施例4におけるその他の構成は、実施例1の電力用半導体装置の構成と実質的に同じである。
実施例4の電力用半導体装置は、前述の実施例1の電力用半導体装置と同様に、絶縁基板1の両面に所望の電気回路パターンが形成された回路パターン部2、5が接合されている。
さらに、実施例4の電力用半導体装置においては、実施例3と同様に実施例1と比較して段差部23の高さを低く且つ小さく構成することができ、装置の薄型化、小型化を図ることができる。そして、金属製の段差部23を通常の孔開け加工によりスリット部23cを形成して製造することができるため、優れた効果を奏する段差部23を容易に加工することができる。
図6は実施例5の電力用半導体装置における絶縁基板上の金属製の回路パターン部に電極端子が接合された状態を示す図である。図6において、(A)が平面図であり、(B)が側面図である。実施例5において、実施例1の電力用半導体装置における要素と同じ機能、構成を有するものには同じ符号を付し、その説明は実施例1の説明を適用する。実施例5の電力用半導体装置においては、前述の実施例1と同様に、絶縁回路基板が有する回路パターン部2に段差部24が形成されており、その段差部24に接合部24aと立上部24bが形成されている。実施例5の電力用半導体装置において、絶縁基板1の電極端子3が接合される表面側には第1の回路パターン部2が接合されており、その裏面側には第2の回路パターン部6が接合されている。第1の回路パターン部2における段差部24に対応する絶縁基板1の裏面位置、すなわち第1の回路パターン部2と絶縁基板1とが接合されていない絶縁基板1の裏面位置には、第2の回路パターン部6が形成されていない構造を有している。したがって、実施例5の電力用半導体装置では、絶縁基板1の表裏両面において回路パターン部が接合されていない領域が一致している構成である。
実施例5におけるその他の構成は、実施例1の電力用半導体装置の構成と実質的に同じである。
さらに、実施例5の電力用半導体装置においては、絶縁基板1の両面に回路パターン部が同様に接合されているため、絶縁基板1におけるストレスが大幅に低減されてクラックを抑制でき、電力用半導体装置の長寿命化を図ることが可能となる。
図7は実施例6の電力用半導体装置における絶縁基板上の金属製の回路パターン部に電極端子が接合された状態を示す図である。図7において、(A)が平面図であり、(B)が側面図である。実施例6において、実施例1の電力用半導体装置における要素と同じ機能、構成を有するものには同じ符号を付し、その説明は実施例1の説明を適用する。
実施例6におけるその他の構成は、実施例1の電力用半導体装置の構成と実質的に同じである。
さらに、実施例6の電力用半導体装置においては、段差部を有さない従来構造の絶縁基板がそのまま使用でき、また電極部材25の標準化を図ることができるので、製造コストの低減を図ることができる。
図9は実施例7の電力用半導体装置における絶縁基板上の回路パターン部に電極端子が接合された状態を示す図である。図9において、(A)が平面図であり、(B)が側面図である。実施例7において、実施例1の電力用半導体装置における要素と同じ機能、構成を有するものには同じ符号を付し、その説明は実施例1の説明を適用する。
実施例7におけるその他の構成は、実施例1の電力用半導体装置の構成と実質的に同じである。
なお、実施例7においては、回路パターン部7と電極部材26とを超音波接合により固着した構成を示したが、活性金属製ロウ材を用いて接合しても、接合部分の信頼性が高くなり寿命の長い電力用半導体装置となる。
Claims (7)
- 絶縁基板上に接合され電気回路パターンが形成された回路パターン部、
前記絶縁基板における前記電気回路パターンの形成面から前記回路パターン部の厚みより高く立ち上がるよう形成され弾性を有する板状の立上部と、前記電気回路パターンの形成面から所定距離を有して配置され前記立上部により支持された平坦面を有する接合部とを有する段差部、及び
前記接合部の平坦面にハンダにより電気的に接合された電極端子を有する電極、
を具備する電力用半導体装置。 - 前記立上部が屈曲部分を有する階段状に形成された請求項1に記載の電力用半導体装置。
- 前記立上部が前記接合部の厚みより薄く形成された請求項1に記載の電力用半導体装置。
- 前記立上部が前記回路パターンの形成面と前記平坦面との間に延設されたスリットを有する請求項1に記載の電力用半導体装置。
- 前記絶縁基板の両面に回路パターン部が形成され、一方の回路パターン部に段差部が形成され、前記段差部に対向する領域に他方の回路パターン部が配設されていない請求項1に記載の電力用半導体装置。
- 前記段差部が前記回路パターン部と別体で構成され、前記段差部と前記回路パターン部がハンダにより所定位置に接合された請求項1に記載の電力用半導体装置。
- 前記段差部が前記回路パターン部と別体で構成され、前記段差部と前記回路パターン部が超音波又は活性金属ロウ付けにより所定位置に接合された請求項1に記載の電力用半導体装置。
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