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JP5768610B2 - Electrical unit - Google Patents

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JP5768610B2
JP5768610B2 JP2011195133A JP2011195133A JP5768610B2 JP 5768610 B2 JP5768610 B2 JP 5768610B2 JP 2011195133 A JP2011195133 A JP 2011195133A JP 2011195133 A JP2011195133 A JP 2011195133A JP 5768610 B2 JP5768610 B2 JP 5768610B2
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敏之 土田
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学 橋倉
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AutoNetworks Technologies Ltd
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Description

本発明は、電装ユニットに関する。   The present invention relates to an electrical unit.

従来、樹脂材料によりモールド成形された半導体素子モジュールを、更に樹脂材料によりインサート成形する技術が知られている。
下記特許文献1には、第1樹脂材料によりモールド成形したセンサユニットに対して、第2樹脂材料によりインサート成形してなる樹脂モールド半導体センサが記載されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a technique is known in which a semiconductor element module molded with a resin material is further insert-molded with a resin material.
Patent Document 1 listed below describes a resin molded semiconductor sensor formed by insert molding with a second resin material for a sensor unit molded with a first resin material.

この特許文献1では、第1モールド工程において、半導体センサ素子等がモールド樹脂により封止されることにより、直方体状のモールド樹脂からコネクタピンが突出する形態となっている。そして、第2モールド工程において、センサユニットを金型内に保持した後、金型内に樹脂材料を注入することにより、樹脂モールド半導体センサがインサート成形される。   In this patent document 1, in a 1st mold process, a semiconductor sensor element etc. are sealed with mold resin, and it has a form which a connector pin protrudes from a rectangular parallelepiped mold resin. In the second molding step, after the sensor unit is held in the mold, a resin material is injected into the mold, whereby the resin molded semiconductor sensor is insert-molded.

特開2010−71723号公報JP 2010-71723 A

ところで、インサート成形において、金型内に樹脂材料を注入する場合、金型内において樹脂材料が流入する側に位置する部材には、流入してくる樹脂材料から圧力を受けることになる。特に、特許文献1のように、センサユニットの側面を構成するモールド樹脂が直方体状であると、モールド樹脂の側面と、樹脂材料の流入方向が直交する位置関係となりやすく、樹脂材料の流入時に、モールド樹脂の側面に強い圧力が生じやすい。そのため、この圧力により内部の半導体センサ等が破損することが懸念される。   By the way, in the case of insert molding, when a resin material is injected into a mold, a member located on the side where the resin material flows in the mold receives pressure from the resin material flowing in. In particular, as in Patent Document 1, when the mold resin constituting the side surface of the sensor unit is a rectangular parallelepiped shape, the side surface of the mold resin and the inflow direction of the resin material are likely to be orthogonal to each other. Strong pressure tends to be generated on the side surface of the mold resin. Therefore, there is a concern that the internal semiconductor sensor or the like may be damaged by this pressure.

本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、インサート成形時の樹脂材料の圧力による半導体素子モジュールの不具合を防止することが可能な電装ユニットを提供することを目的とする。   This invention is completed based on the above situations, Comprising: It aims at providing the electrical equipment unit which can prevent the malfunction of the semiconductor element module by the pressure of the resin material at the time of insert molding .

本発明は、半導体素子を第1モールド樹脂部で封止した半導体素子モジュールを金型内に配し、前記金型に設けられた流入口から第2樹脂材料を前記金型内に流入させて行うインサート成形により第2モールド樹脂部が前記第1モールド樹脂部を包囲するように形成される電装ユニットであって、前記半導体素子モジュールは、前記半導体素子と電気的に接続される複数の端子を備え、前記第1モールド樹脂部は、前記端子の並び方向に沿った扁平な形状をなし、前記第1モールド樹脂部のうち前記端子の並び方向における端部には、当該端部を先細とする先細部が形成されており、この先細部は、前記金型における前記流入口に対応する位置に設けられており、前記第1モールド樹脂部には、前記端子の並び方向に沿った方向に延びる溝部が形成されており、前記溝部は、前記先細部の傾斜面まで延設されているところに特徴を有する。 According to the present invention, a semiconductor element module in which a semiconductor element is sealed with a first mold resin portion is arranged in a mold, and a second resin material is caused to flow into the mold from an inlet provided in the mold. An electrical unit formed so that a second mold resin portion surrounds the first mold resin portion by insert molding performed, wherein the semiconductor element module has a plurality of terminals electrically connected to the semiconductor element. And the first mold resin portion has a flat shape along the terminal arrangement direction, and the end portion of the first mold resin portion in the terminal arrangement direction is tapered. taper is formed, the tapered is provided at a position corresponding to the inlet of the mold, wherein the first mold resin portion, a groove portion extending in a direction along the arrangement direction of the terminal Is formed, the groove has a characterized in that is extended to the inclined surface of the tapered portion.

本構成によれば、半導体素子モジュールを金型内に配してインサート成形する際に、金型に設けられた流入口から第2樹脂材料を流入させれば、この流入口と対応する位置に設けられた先細部の形状により第2樹脂材料の圧力を分散することが可能になる。よって、インサート成形時の第2樹脂材料の圧力による半導体素子モジュールの不具合を防止することが可能になる。
また、インサート成形によって第1モールド樹脂部及び第2モールド樹脂部が密着されるため、内部の半導体素子モジュールの放熱性を向上させることが可能になる。
また、インサート成形の際に、第2樹脂材料を溝部に通して流すことができる。
また、流入口から流入した第2樹脂材料を効率的に先細部の傾斜面から溝部を通るように流すことが可能になる。
According to this configuration, when the semiconductor element module is placed in the mold and insert-molded, if the second resin material is introduced from the inlet provided in the mold, the semiconductor element module is placed at a position corresponding to the inlet. It becomes possible to disperse the pressure of the second resin material due to the shape of the provided taper. Therefore, it becomes possible to prevent the malfunction of the semiconductor element module due to the pressure of the second resin material at the time of insert molding.
Further, since the first mold resin part and the second mold resin part are brought into close contact with each other by insert molding, it is possible to improve the heat dissipation of the internal semiconductor element module.
Further, the second resin material can be passed through the groove during insert molding.
In addition, the second resin material flowing in from the inflow port can be efficiently passed from the tapered surface of the fine detail so as to pass through the groove portion.

上記構成に加えて以下の構成を有すればより好ましい It is more preferable to have the following configuration in addition to the above configuration .

・前記半導体素子は、半導体ベアチップであり、前記半導体素子と前記端子側の部分とがボンディングワイヤで接続されている。
このようにすれば、第1モールド樹脂部内におけるボンディングワイヤの接続部分について、第2モールド樹脂部の流入時の圧力による不具合を防止することができる。
The semiconductor element is a semiconductor bare chip, and the semiconductor element and the terminal side portion are connected by a bonding wire.
If it does in this way, the malfunction by the pressure at the time of the inflow of the 2nd mold resin part can be prevented about the connection part of the bonding wire in the 1st mold resin part.

・前記金型には、前記第2樹脂材料を外部に流出させる流出口が設けられており、前記先細部は、前記半導体素子モジュールにおける前記端子の並び方向の両端部にそれぞれ設けられており、前記端子の並び方向における一方の端部に設けられた先細部が前記流入口に対応する位置に設けられるとともに、前記端子の並び方向における他方の端部に設けられた先細部が前記流出口に対応する位置に設けられている。
このようにすれば、第2樹脂材料を容易に金型の外部に流出させることが可能になる。
-The mold is provided with an outlet through which the second resin material flows out to the outside, and the tapered portions are respectively provided at both ends of the semiconductor element module in the arrangement direction of the terminals, A taper provided at one end in the terminal arrangement direction is provided at a position corresponding to the inflow port, and a taper provided at the other end in the terminal arrangement direction is provided at the outlet. It is provided at the corresponding position.
In this way, the second resin material can easily flow out of the mold.

本発明によれば、電装ユニットについて、インサート成形時の樹脂材料の圧力による半導体素子モジュールの不具合を防止することが可能となる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it becomes possible to prevent the malfunction of a semiconductor element module by the pressure of the resin material at the time of insert molding about an electrical equipment unit.

実施形態1に係る電装ユニットを示す分解斜視図1 is an exploded perspective view showing an electrical unit according to Embodiment 1. FIG. 半導体素子モジュールを示す斜視図A perspective view showing a semiconductor element module 図2の裏面側を示す斜視図The perspective view which shows the back surface side of FIG. 半導体素子モジュールを示す正面図Front view showing a semiconductor element module 半導体素子モジュールを示す平面図Plan view showing a semiconductor element module 半導体素子モジュールを示す底面図Bottom view showing the semiconductor element module 半導体素子モジュールを示す左側面図Left side view showing a semiconductor element module 半導体素子モジュールを示す右側面図Right side view showing the semiconductor element module 図4のA−A断面図AA sectional view of FIG. 第1モールド樹脂部が形成される前の半導体素子モジュールを示す斜視図The perspective view which shows the semiconductor element module before the 1st mold resin part is formed. 金型内に第2樹脂材料が流れ込んだ状態を示す断面図Sectional drawing which shows the state which the 2nd resin material flowed in the metal mold | die 実施形態2に係る金型内に第2樹脂材料が流れ込んだ状態を示す断面図Sectional drawing which shows the state into which the 2nd resin material flowed into the metal mold | die which concerns on Embodiment 2. FIG.

<実施形態1>
本発明の実施形態1を、図1ないし図11を参照しつつ説明する。
本実施形態における電装ユニット10は、車両における電源と、ランプ、モータ等の電装品との間に配されて、電装品への通電及び断電を実行するものである。以下では、上下方向については、図1を基準とし、左右方向については、図4を基準とし、図4の紙面手前側を前方、紙面奥方を後方として説明する。
<Embodiment 1>
Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to FIGS.
The electrical unit 10 according to the present embodiment is arranged between a power source in a vehicle and electrical components such as a lamp and a motor, and performs energization and disconnection of the electrical components. In the following, the vertical direction will be described with reference to FIG. 1, and the horizontal direction will be described with reference to FIG. 4, with the front side of FIG.

(電装ユニット)
電装ユニット10は、図1に示すように、回路基板11と、回路基板11が装着されるユニット本体20と、ユニット本体20の上部に被せられるカバー44とを備えて構成されている。
(Electrical unit)
As shown in FIG. 1, the electrical unit 10 includes a circuit board 11, a unit main body 20 to which the circuit board 11 is mounted, and a cover 44 that covers the upper part of the unit main body 20.

(回路基板)
回路基板11は長方形状をなしており、表面及び裏面の双方にプリント配線技術により導電路(図示しない)が形成されている。
この回路基板11には、多数の端子挿通孔12と、ユニット本体20に位置決めするための位置決め孔13と、回路基板11をユニット本体20にネジ留めするための取付孔14とが形成されている。
(Circuit board)
The circuit board 11 has a rectangular shape, and conductive paths (not shown) are formed on both the front and back surfaces by a printed wiring technique.
The circuit board 11 is formed with a large number of terminal insertion holes 12, positioning holes 13 for positioning the unit body 20, and attachment holes 14 for screwing the circuit board 11 to the unit body 20. .

端子挿通孔12は、ユニット本体20の上部に設けられた基板接続端子25Bに対応した位置に貫通形成されている。この端子挿通孔12に基板接続端子25Bが挿通されるとともに、基板接続端子25Bと回路基板11の導電路とがフロー半田付けにより電気的に接続される。   The terminal insertion hole 12 is formed through at a position corresponding to the board connection terminal 25 </ b> B provided in the upper part of the unit main body 20. The board connection terminal 25B is inserted into the terminal insertion hole 12, and the board connection terminal 25B and the conductive path of the circuit board 11 are electrically connected by flow soldering.

位置決め孔13は、ユニット本体20の上面から突出する位置決め凸部42に対応した位置に貫通形成されている。
取付孔14は、回路基板11における長手方向の両端部に設けられている。
回路基板11の裏面には、制御IC等の電子部品(図示しない)が実装されて導電路に接続されている。制御ICは、後述する半導体素子モジュール21に備えられた半導体スイッチング素子22のオンオフを制御する。
The positioning hole 13 is formed penetratingly at a position corresponding to the positioning convex portion 42 protruding from the upper surface of the unit body 20.
The attachment holes 14 are provided at both ends of the circuit board 11 in the longitudinal direction.
An electronic component (not shown) such as a control IC is mounted on the back surface of the circuit board 11 and connected to the conductive path. The control IC controls on / off of the semiconductor switching element 22 provided in the semiconductor element module 21 described later.

(ユニット本体)
ユニット本体20は、後述する第1モールド樹脂部26を有する半導体素子モジュール21を金型50内に配し、第2樹脂材料を金型50内に流入させるインサート成形を行うことにより形成されるものであり、第2樹脂材料によりユニット本体20の外装を構成する第2モールド樹脂部33が形成される。
(Unit body)
The unit body 20 is formed by performing insert molding in which a semiconductor element module 21 having a first mold resin portion 26 to be described later is placed in a mold 50 and a second resin material is allowed to flow into the mold 50. The second mold resin portion 33 that constitutes the exterior of the unit body 20 is formed of the second resin material.

(半導体素子モジュール)
半導体素子モジュール21は、半導体素子モジュール21Aと半導体素子モジュール21Bとからなる。
半導体素子モジュール21Aは、図10に示すように、半導体スイッチング素子22(本発明の構成である「半導体素子」の一例)と、半導体スイッチング素子22が載置されるT字状の入力バスバー23と、下方側に並んで設けられ半導体スイッチング素子22とボンディングワイヤ31で接続される出力バスバー24と、上方側に並んで設けられ半導体スイッチング素子22とボンディングワイヤ32で接続される基板接続部25と、半導体スイッチング素子22を覆う第1モールド樹脂部26とを備えて構成されている。
(Semiconductor element module)
The semiconductor element module 21 includes a semiconductor element module 21A and a semiconductor element module 21B.
As shown in FIG. 10, the semiconductor element module 21A includes a semiconductor switching element 22 (an example of a “semiconductor element” having the configuration of the present invention), a T-shaped input bus bar 23 on which the semiconductor switching element 22 is placed, An output bus bar 24 provided side by side and connected to the semiconductor switching element 22 by a bonding wire 31; a substrate connecting part 25 provided side by side and connected to the semiconductor switching element 22 by a bonding wire 32; A first mold resin portion 26 that covers the semiconductor switching element 22 is provided.

半導体スイッチング素子22は、電極パッドを有する裸の半導体チップ(ベアチップ)であり、例えばN形パワーMOSFETが用いることができる。MOSFETの表面(前面)側には、出力側の電力パッド(ソース)と制御パッド(ゲート)が設けられ、裏面(後面)側には、入力側の電力パッド(ドレイン)が設けられている。   The semiconductor switching element 22 is a bare semiconductor chip (bare chip) having electrode pads, and for example, an N-type power MOSFET can be used. An output side power pad (source) and a control pad (gate) are provided on the front surface (front surface) side of the MOSFET, and an input side power pad (drain) is provided on the back surface (rear surface) side.

入力側の電力パッドは、入力バスバー23に半田付けにより接続されている。
出力側の電力パッドは、ボンディングワイヤ31の一端側に接続されており、ボンディングワイヤ31の他端側は、出力バスバー24に半田付けにより接続されている。
The power pad on the input side is connected to the input bus bar 23 by soldering.
The power pad on the output side is connected to one end side of the bonding wire 31, and the other end side of the bonding wire 31 is connected to the output bus bar 24 by soldering.

MOSFETの制御パッドは、ボンディングワイヤ32の一端側に接続されており、ボンディングワイヤ32の他端側は、基板接続端子25Bに半田付けにより接続されている。   The control pad of the MOSFET is connected to one end side of the bonding wire 32, and the other end side of the bonding wire 32 is connected to the substrate connection terminal 25B by soldering.

入力バスバー23は、左右に延びて複数の半導体スイッチング素子22が並んで配される素子載置部23Aと、素子載置部23Aの左右方向における中間部付近から下方に延出される入力端子23Bとを備えて構成されている。なお、素子載置部23Aの左端部には、上方に延びる基板接続端子25Bが形成されている。   The input bus bar 23 includes an element placement portion 23A that extends in the left-right direction and in which a plurality of semiconductor switching elements 22 are arranged side by side, and an input terminal 23B that extends downward from an intermediate portion in the left-right direction of the element placement portion 23A It is configured with. A substrate connection terminal 25B extending upward is formed at the left end of the element mounting portion 23A.

出力バスバー24は、入力バスバー23における素子載置部23Aの下方に複数設けられており、左右方向に延びるワイヤ接続部24Aと、下方に延びる出力端子24Bとを備えて構成されている。なお、左右の両端に位置する出力バスバー24には、その側端部に上方に延びる基板接続端子25Bが形成されている。
ワイヤ接続部24Aは、ボンディングワイヤ31の一端側に接続されるボンディングパッドとなる。
入力端子23B及び出力端子24Bは、その先端側が第1モールド樹脂部26の下端から突き出されている。
A plurality of output bus bars 24 are provided below the element mounting portion 23A in the input bus bar 23, and include a wire connection portion 24A extending in the left-right direction and an output terminal 24B extending downward. Note that the output bus bar 24 located at both the left and right ends is formed with board connection terminals 25B extending upward at the side ends thereof.
The wire connection portion 24 </ b> A serves as a bonding pad connected to one end side of the bonding wire 31.
The input terminals 23 </ b> B and the output terminals 24 </ b> B are protruded from the lower end of the first mold resin portion 26 at the distal ends.

基板接続部25は、ボンディングワイヤ31,32を接続可能なワイヤ接続部25Aと、このワイヤ接続部25Aを基端部として棒状に突出する基板接続端子25Bとからなる。   The substrate connecting portion 25 includes a wire connecting portion 25A that can connect the bonding wires 31 and 32, and a substrate connecting terminal 25B that protrudes in a rod shape with the wire connecting portion 25A serving as a base end portion.

ワイヤ接続部25Aは、直方体状であって、基板接続端子25Bよりも太径となっており、その全体が第1モールド樹脂部26内に埋設されている。このワイヤ接続部25Aの一面がボンディングワイヤ32の一端側に接続されるボンディングパッドとなる。
基板接続端子25Bは、断面が長方形状であり、第1モールド樹脂部26の上端よりも上方に形成されている。
The wire connection portion 25A has a rectangular parallelepiped shape and has a diameter larger than that of the substrate connection terminal 25B, and the entirety thereof is embedded in the first mold resin portion 26. One surface of the wire connecting portion 25 </ b> A serves as a bonding pad connected to one end side of the bonding wire 32.
The substrate connection terminal 25 </ b> B has a rectangular cross section and is formed above the upper end of the first mold resin portion 26.

ボンディングワイヤ31,32は、例えばアルミニウム製が用いられており、このボンディングワイヤ31,32を用いて行うワイヤボンディングは、例えば超音波接続により行うことができる。なお、ボンディングワイヤ31は、ボンディングワイヤ32よりもやや太くなっている。   The bonding wires 31 and 32 are made of, for example, aluminum, and wire bonding performed using the bonding wires 31 and 32 can be performed by, for example, ultrasonic connection. The bonding wire 31 is slightly thicker than the bonding wire 32.

第1モールド樹脂部26は、例えばエポキシ樹脂からなる熱硬化性樹脂材料が用いられており、図2に示すように、端子23B,24B,25Bの並び方向に沿った方向に延びる扁平な形状をなす。   The first mold resin portion 26 is made of, for example, a thermosetting resin material made of an epoxy resin, and has a flat shape extending in a direction along the arrangement direction of the terminals 23B, 24B, and 25B as shown in FIG. Eggplant.

より詳しくは、第1モールド樹脂部26は、ほぼ一定の断面形状で左右に延びる板状部27と、板状部27の左右方向の両端部に設けられ、板状部27を先細形状とする先細部28A,28Bとを有する。
板状部27の両面には、左右方向に水平に延びる溝部30が形成されている。この溝部30は、前面側については間隔を空けて2本設けられ、後面側については、上下方向の中間部に一本設けられている。これらの溝部30は、共に、その端部が、先細部28A,28B(の傾斜面29B,29D)の部分まで延設されている。
More specifically, the first mold resin portion 26 is provided at the left and right end portions of the plate-like portion 27 with a substantially constant cross-sectional shape extending left and right, and the plate-like portion 27 is tapered. And tapered portions 28A and 28B.
Grooves 30 that extend horizontally in the left-right direction are formed on both surfaces of the plate-like portion 27. Two grooves 30 are provided on the front surface side with a space therebetween, and one groove portion 30 is provided on an intermediate portion in the vertical direction on the rear surface side. The end portions of these groove portions 30 are extended to the portions 28A and 28B (inclined surfaces 29B and 29D thereof).

先細部28A,28Bは、板状部27の上下の面27A,27C及び左右の面27B,27D(外周面)に連なる傾斜面29A〜29Dを有することにより、第1モールド樹脂部26の端部を(傾斜状に)先細にして形成されている。
傾斜面29A〜29Dの傾斜角度は、板状部27の対応する各面27A〜27Dの延出方向に対して概ね45度よりやや小さい角度である。
先細部28A,28Bの先端(の端面)は、ほぼ平坦な平坦部29Eとされている。
The tapered portions 28 </ b> A and 28 </ b> B have inclined surfaces 29 </ b> A to 29 </ b> D connected to the upper and lower surfaces 27 </ b> A and 27 </ b> C and the left and right surfaces 27 </ b> B and 27 </ b> D (outer peripheral surfaces) of the plate-like portion 27. Is tapered (inclined).
The inclination angles of the inclined surfaces 29A to 29D are slightly smaller than 45 degrees with respect to the extending direction of the corresponding surfaces 27A to 27D of the plate-like portion 27.
The tips (end surfaces) of the tapered portions 28A and 28B are substantially flat portions 29E.

なお、半導体素子モジュール21Bは、概ね上記した半導体素子モジュール21Aの左右方向の長さを小さくして端子数を少なくしたものであり、先細部28A,28B等を備える点は、半導体素子モジュール21Aと同じであり、説明は省略する。   Note that the semiconductor element module 21B is a module in which the length in the left-right direction of the semiconductor element module 21A is generally reduced to reduce the number of terminals. The semiconductor element module 21B is provided with tapered portions 28A, 28B and the like. This is the same and will not be described.

(第2モールド樹脂部)
第2モールド樹脂部33は、例えばポリブチレンテレフタレート(PBT)からなる熱可塑性樹脂が用いられており、図1に示すように、この第2モールド樹脂部33の下側は、下方に開口するコネクタハウジング34とされており、このコネクタハウジング34に相手側コネクタ(図示しない)が嵌合される。相手側コネクタは図示しないワイヤーハーネスを介して電源、電装品等と電気的に接続されている。
(Second mold resin part)
For example, a thermoplastic resin made of polybutylene terephthalate (PBT) is used for the second mold resin portion 33. As shown in FIG. 1, the lower side of the second mold resin portion 33 is a connector that opens downward. The connector 34 is fitted with a mating connector (not shown). The mating connector is electrically connected to a power source, electrical components, etc. via a wire harness (not shown).

半導体素子モジュール21における第1モールド樹脂部26の下端から突き出された入力端子23B及び出力端子24Bは、筒状に開口するコネクタハウジング34内に突出している。
第2モールド樹脂部33の上面には、位置決め孔13に嵌め込まれる位置決め凸部42が周縁部に複数設けられている。
The input terminal 23B and the output terminal 24B protruding from the lower end of the first mold resin portion 26 in the semiconductor element module 21 protrude into the connector housing 34 that opens in a cylindrical shape.
On the upper surface of the second mold resin portion 33, a plurality of positioning convex portions 42 fitted into the positioning holes 13 are provided at the peripheral edge portion.

第2モールド樹脂部33の上面における幅方向の両端部には、内壁部35が起立しており、内壁部35の外面には外方に突出するロック突部36が形成されている。
第2モールド樹脂部33の角部には、端子モジュール39が装着される装着凹部37が形成されている。
装着凹部37は、上面側の開口から端子40を収容可能な端子収容室38が複数並んで形成されている。
Inner wall portions 35 are erected at both end portions in the width direction on the upper surface of the second mold resin portion 33, and lock protrusions 36 projecting outward are formed on the outer surface of the inner wall portion 35.
A mounting recess 37 in which the terminal module 39 is mounted is formed at the corner of the second mold resin portion 33.
The mounting recess 37 is formed with a plurality of terminal accommodating chambers 38 in which the terminals 40 can be accommodated from the opening on the upper surface side.

端子モジュール39は、2列に並んだ複数の端子40を合成樹脂からなる保持部41で保持して構成されている。端子モジュール39が装着凹部37に装着されると、複数の端子40の下端側が、筒状に開口するコネクタハウジング34内に突出するとともに、端子40の上端側は、回路基板11の端子挿通孔12に挿通されて半田付けされる。   The terminal module 39 is configured by holding a plurality of terminals 40 arranged in two rows by a holding portion 41 made of a synthetic resin. When the terminal module 39 is mounted in the mounting recess 37, the lower ends of the plurality of terminals 40 protrude into the connector housing 34 that opens in a cylindrical shape, and the upper ends of the terminals 40 are connected to the terminal insertion holes 12 of the circuit board 11. Is inserted and soldered.

カバー44は、長方形状であって、その周縁が下方に突き出た形状の周壁部45が形成されており、この周壁部45の左右の部分が、第2モールド樹脂部33の内壁部35に外嵌する。
周壁部45の左右の部分には、ロック突部36と対応する位置に、ロック突部に外嵌してロック突部36と弾性的に係合するロック受け部46が形成されている。ロック突部36とロック受け部46とが弾性的に係合することにより、カバー44がユニット本体20の上部に被せられる。
The cover 44 has a rectangular shape and is formed with a peripheral wall portion 45 whose peripheral edge protrudes downward. The left and right portions of the peripheral wall portion 45 are external to the inner wall portion 35 of the second mold resin portion 33. Fit.
Lock receiving portions 46 are formed on the left and right portions of the peripheral wall portion 45 at positions corresponding to the lock protrusions 36 to be externally fitted to the lock protrusions and to be elastically engaged with the lock protrusions 36. The cover 44 is placed on the upper portion of the unit main body 20 by elastically engaging the lock protrusion 36 and the lock receiving portion 46.

金型50は、図11に示すように、上型51と下型52とからなり、金型50の内部は、第2モールド樹脂部33の形状に応じて樹脂充填凹部53が形成されている。
この金型50における上型51と下型52とを嵌め合わせると、上型51と下型52との境界部分に、第2樹脂材料を金型50内に流し込むための流入路54と、第2樹脂材料を金型50内から外部に放出するための流出路55とが形成される。
As shown in FIG. 11, the mold 50 includes an upper mold 51 and a lower mold 52, and a resin-filled recess 53 is formed in the mold 50 according to the shape of the second mold resin portion 33. .
When the upper mold 51 and the lower mold 52 in the mold 50 are fitted together, an inflow path 54 for flowing the second resin material into the mold 50 at the boundary between the upper mold 51 and the lower mold 52, 2 An outflow passage 55 for discharging the resin material from the mold 50 to the outside is formed.

流入路54の終端は、流入口54Aとされており、流出路55の始端は、流出口55Aとされている。
ここで、これら流入口54A及び流出口55Aは、半導体素子モジュール21Aが金型50内に保持されると、流入口54Aが半導体素子モジュール21における第1モールド樹脂部26の右端部(端子の並び方向の一方の端部)に設けられた先細部28Aの近傍(先細部28Aに対応する位置)に位置するとともに、流出口55Aが半導体素子モジュール21における第1モールド樹脂部26の左端部(端子の並び方向の他方の端部)に設けられた先細部28Bの近傍(先細部28Bに対応する位置)に位置するように構成されている。
The end of the inflow path 54 is an inflow port 54A, and the start end of the outflow path 55 is an outflow port 55A.
Here, when the semiconductor element module 21A is held in the mold 50, the inlet 54A and the outlet 55A are arranged so that the inlet 54A is located at the right end of the first mold resin portion 26 in the semiconductor element module 21 (terminal arrangement). The outlet 55A is located in the vicinity (position corresponding to the tip 28A) provided at the one end in the direction) and the outlet 55A is the left end (terminal) of the first mold resin part 26 in the semiconductor element module 21. It is configured to be located in the vicinity (position corresponding to the tip detail 28B) of the tip detail 28B provided at the other end in the arrangement direction of.

次に、電装ユニット10の製造方法について説明する。
半導体スイッチング素子22を入力バスバー23の素子載置部23Aにリフロー工程により半田付けして入力側の電力パッド(ドレイン)と入力バスバー23とを電気的に接続するとともに、出力側の電力パッド(ソース)と出力バスバー24のワイヤ接続部24Aとの間を、ボンディングワイヤ31を用いて超音波でワイヤボンディングする。また、制御パッド(ゲート)と基板接続部25の対応するワイヤ接続部25Aとの間を、ボンディングワイヤ32を用いて超音波でワイヤボンディングする(図10)。
Next, a method for manufacturing the electrical unit 10 will be described.
The semiconductor switching element 22 is soldered to the element mounting portion 23A of the input bus bar 23 by a reflow process to electrically connect the power pad (drain) on the input side and the input bus bar 23, and to the power pad (source) on the output side. ) And the wire connection portion 24 </ b> A of the output bus bar 24. Further, between the control pad (gate) and the corresponding wire connection portion 25A of the substrate connection portion 25, wire bonding is performed with an ultrasonic wave using the bonding wire 32 (FIG. 10).

そして、これを金型(図示しない)内に配して、第1樹脂材料を金型に流し込んで第1モールド樹脂部26を形成した半導体素子モジュール21Aとする(図2)。
次に、図11に示すように、この半導体素子モジュール21を、下型52に配し、上型51で挟み込んで金型50内に端子23B,24B,25Bを保持して位置決めする。このとき、先細部28Aは、金型50に設けられた流入口54Aの近傍(流入口54Aと対応する位置)に配され、先細部28Bは、金型50に設けられた流出口55Aの近傍(流出口55Aと対応する位置)に配される。
Then, this is placed in a mold (not shown), and the first resin material is poured into the mold to form a semiconductor element module 21A in which the first mold resin portion 26 is formed (FIG. 2).
Next, as shown in FIG. 11, the semiconductor element module 21 is placed in the lower mold 52, sandwiched between the upper molds 51, and the terminals 23 </ b> B, 24 </ b> B, 25 </ b> B are held and positioned in the mold 50. At this time, the taper 28A is arranged in the vicinity of the inlet 54A provided in the mold 50 (a position corresponding to the inlet 54A), and the taper 28B is in the vicinity of the outlet 55A provided in the mold 50. (Position corresponding to the outlet 55A).

次に、流入路54に(矢印X1方向から)第2樹脂材料を流し込むと、第2樹脂材料が流入口54Aから先細部28Aに向けて流し込まれ、半導体素子モジュール21と樹脂充填凹部53との間を通り(溝部30を通って)先細部28B側に至る。ここから流出口55Aに流れ込み流出路55を通って(矢印X2方向から)外部に放出される。   Next, when the second resin material is poured into the inflow path 54 (from the direction of the arrow X1), the second resin material is poured from the inlet 54A toward the tapered portion 28A, and the semiconductor element module 21 and the resin filling recess 53 are Passes through (through the groove 30) to the tapered portion 28B side. From here, it flows into the outflow port 55A, passes through the outflow passage 55 (from the direction of the arrow X2) and is discharged to the outside.

次に、流し込んだ第2樹脂材料が金型50内で固まったら、上型51及び下型52から第2モールド樹脂部33で包囲された半導体素子モジュール21を取り出し、流入路54及び流出路55の部分に残された不要な第2樹脂材料を第2モールド樹脂部33から切り取ることにより、ユニット本体20が形成される。   Next, when the poured second resin material is hardened in the mold 50, the semiconductor element module 21 surrounded by the second mold resin portion 33 is taken out from the upper mold 51 and the lower mold 52, and the inflow path 54 and the outflow path 55 are taken out. The unit main body 20 is formed by cutting off the unnecessary second resin material left in the portion from the second mold resin portion 33.

次に、図1に示すように、ユニット本体20の各基板接続端子25Bを、回路基板11の各端子挿通孔12に通すとともに、位置決め凸部42を位置決め孔13に嵌め込んで回路基板11をユニット本体20の上部に位置決めする。
また、回路基板11の各取付孔14にネジ56を通して第2モールド樹脂部33の取付部43にネジ留めする。これにより、回路基板11がユニット本体20に固定される。
そして、回路基板11の上面から突き出された各基板接続端子25Bを回路基板11の導電路にフロー半田付けする。
Next, as shown in FIG. 1, each board connection terminal 25 </ b> B of the unit main body 20 is passed through each terminal insertion hole 12 of the circuit board 11, and the positioning protrusion 42 is fitted into the positioning hole 13 so that the circuit board 11 is attached. The unit body 20 is positioned at the top.
Further, screws 56 are passed through the mounting holes 14 of the circuit board 11 and screwed to the mounting portions 43 of the second mold resin portion 33. Thereby, the circuit board 11 is fixed to the unit main body 20.
Then, each board connection terminal 25 </ b> B protruding from the upper surface of the circuit board 11 is flow soldered to the conductive path of the circuit board 11.

次に、カバー44をユニット本体20の上方から被せて、カバー44のロック受け部46を、ユニット本体20のロック突部36と弾性的に係合させる。これにより、電装ユニット10が形成される。   Next, the cover 44 is covered from above the unit main body 20, and the lock receiving portion 46 of the cover 44 is elastically engaged with the lock protrusion 36 of the unit main body 20. Thereby, the electrical unit 10 is formed.

本実施形態によれば、以下の作用及び効果を奏する。
(1)半導体スイッチング素子22(半導体素子)を第1モールド樹脂部26で封止した半導体素子モジュール21A(21)を金型50内に配し、金型50に設けられた流入口54Aから第2樹脂材料を金型50内に流入させて行うインサート成形により第2モールド樹脂部33が第1モールド樹脂部26を包囲するように形成される電装ユニット10であって、半導体素子モジュール21Aは、半導体スイッチング素子22と電気的に接続される複数の端子23B,24B,25Bを備え、第1モールド樹脂部26は、端子23B,24B,25Bの並び方向に沿った扁平な形状をなし、第1モールド樹脂部26のうち右端部(端子の並び方向における端部)には、当該端部を先細とする先細部28Aが形成されており、この先細部28Aは、金型50における流入口54Aの近傍(流入口54Aに対応する位置)に設けられている。
According to this embodiment, the following operations and effects are achieved.
(1) The semiconductor element module 21A (21) in which the semiconductor switching element 22 (semiconductor element) is sealed with the first mold resin portion 26 is placed in the mold 50, and the first through the inlet 54A provided in the mold 50. 2 is an electrical unit 10 in which the second mold resin part 33 is formed so as to surround the first mold resin part 26 by insert molding performed by allowing a resin material to flow into the mold 50, and the semiconductor element module 21A is A plurality of terminals 23B, 24B, and 25B that are electrically connected to the semiconductor switching element 22 are provided, and the first mold resin portion 26 has a flat shape along the direction in which the terminals 23B, 24B, and 25B are aligned, The right end portion (end portion in the terminal arrangement direction) of the mold resin portion 26 is formed with a taper 28A that tapers the end. It is provided in the vicinity of the inlet 54A of the mold 50 (a position corresponding to the inlet 54A).

本実施形態によれば、半導体素子モジュール21Aを金型50内に配してインサート成形(インサートモールド)する際に、金型50に設けられた流入口54Aから第2樹脂材料を流入させれば、この流入口54Aの近傍(流入口54Aに対応する位置)に設けられた先細部28Aの形状により第2樹脂材料の圧力を分散することが可能になる。よって、インサート成形時の第2樹脂材料の圧力による半導体素子モジュール21Aの不具合を防止することが可能になる。
また、インサート成形によって第1モールド樹脂部26および第2モールド樹脂部33が密着されるため、内部の半導体素子モジュール21の放熱性を向上させることが可能になる。
According to the present embodiment, when the semiconductor element module 21A is placed in the mold 50 and insert-molded (insert molding), the second resin material is allowed to flow from the inlet 54A provided in the mold 50. The pressure of the second resin material can be dispersed by the shape of the tapered portion 28A provided near the inlet 54A (position corresponding to the inlet 54A). Therefore, it is possible to prevent the malfunction of the semiconductor element module 21A due to the pressure of the second resin material at the time of insert molding.
Further, since the first mold resin part 26 and the second mold resin part 33 are brought into close contact with each other by insert molding, it is possible to improve the heat dissipation of the internal semiconductor element module 21.

(2)第1モールド樹脂部26には、端子23B,24B,25Bの並び方向に沿った方向に延びる溝部30が形成されている。
このようにすれば、インサート成形の際に、第2樹脂材料を溝部30に通して流すことができる。
(2) The first mold resin portion 26 is formed with a groove portion 30 extending in a direction along the arrangement direction of the terminals 23B, 24B, and 25B.
If it does in this way, the 2nd resin material can be flowed through the groove part 30 in the case of insert molding.

(3)溝部30は、先細部28A,28Bの傾斜面29B,29Dまで延設されている。
このようにすれば、流入口54Aから流入した第2樹脂材料を効率的に先細部28Aの傾斜面29B,29Dから溝部30を通るように流すことが可能になる。
(3) The groove 30 extends to the inclined surfaces 29B and 29D of the tapered portions 28A and 28B.
If it does in this way, it will become possible to flow the 2nd resin material which flowed in from inflow port 54A through groove part 30 from inclined surfaces 29B and 29D of tapered part 28A efficiently.

(4)半導体スイッチング素子22は、半導体ベアチップであり、半導体スイッチング素子22と端子側の部分とがボンディングワイヤ31,32で接続されている。
このようにすれば、第1モールド樹脂部26内におけるボンディングワイヤ31,32の接続部分について、第2モールド樹脂部33の流入時の圧力による不具合を防止することができる。
(4) The semiconductor switching element 22 is a semiconductor bare chip, and the semiconductor switching element 22 and the terminal side portion are connected by bonding wires 31 and 32.
If it does in this way, the malfunction by the pressure at the time of the inflow of the 2nd mold resin part 33 can be prevented about the connection part of the bonding wires 31 and 32 in the 1st mold resin part 26. FIG.

(5)金型50には、第2樹脂材料を外部に流出させる流出口55Aが設けられており、先細部28A,28Bは、半導体素子モジュール21における第1モールド樹脂部26の左右方向(端子の並び方向)の両端部にそれぞれ設けられており、右端部(端子の並び方向における一方の端部)に設けられた先細部28Aが流入口54Aの近傍(流入口54Aに対応する位置)に設けられるとともに、左端部(端子の並び方向における他方の端部)に設けられた先細部28Bが流出口55Aの近傍(流出口55Aに対応する位置)に設けられている。
このようにすれば、第2樹脂材料を容易に金型50の外部に流出させることが可能になる。
(5) The mold 50 is provided with an outlet 55A through which the second resin material flows out. The tapered portions 28A and 28B are formed in the left-right direction (terminals) of the first mold resin portion 26 in the semiconductor element module 21. 28A are arranged at both ends of the right and left ends (one end in the terminal arrangement direction), and the tip 28A is located near the inlet 54A (position corresponding to the inlet 54A). In addition to being provided, a tip 28B provided at the left end (the other end in the terminal arrangement direction) is provided in the vicinity of the outlet 55A (a position corresponding to the outlet 55A).
In this way, the second resin material can easily flow out of the mold 50.

<実施形態2>
実施形態2を図12を参照して説明する。以下では、実施形態1と同一の構成については同一の符号を付して説明を省略する。
実施形態1では、第2モールド樹脂部33を形成するために、金型50に第2樹脂材料の流入口54A及び流出口55Aを設けたが、実施形態2では、実施形態1と異なり、第2モールド樹脂部33を形成するために、金型60に第2樹脂材料の流入口54Aのみを設け、第2樹脂材料の流出口55Aを設けないこととしたものである。したがって、金型60の左端側は、閉塞された形状となっている。他の構成については実施形態1と同一である。
<Embodiment 2>
A second embodiment will be described with reference to FIG. In the following, the same components as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
In the first embodiment, in order to form the second mold resin portion 33, the mold 50 is provided with the inlet 54A and the outlet 55A of the second resin material, but in the second embodiment, unlike the first embodiment, In order to form the two-mold resin portion 33, only the second resin material inlet 54A is provided in the mold 60, and the second resin material outlet 55A is not provided. Therefore, the left end side of the mold 60 has a closed shape. Other configurations are the same as those of the first embodiment.

<他の実施形態>
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
(1)上記実施形態では、電装ユニット10は、2個の半導体素子モジュール21A,21Bを備える構成としたが、これに限らず、電装ユニットを、半導体素子モジュールが1個、又は、3個以上備えられるように構成してもよい。
<Other embodiments>
The present invention is not limited to the embodiments described with reference to the above description and drawings. For example, the following embodiments are also included in the technical scope of the present invention.
(1) In the said embodiment, although the electrical equipment unit 10 was set as the structure provided with two semiconductor element modules 21A and 21B, it is not restricted to this, An electrical equipment unit is one semiconductor element module, or three or more. You may comprise so that it may be provided.

(2)上記実施形態では、第1モールド樹脂部26の左右の両端部に先細部28A,28Bを設けたが、第2樹脂材料の流入口54Aに対応する位置に先細部28Aのみを設け、先細部28Bを設けないようにしてもよい。 (2) In the above embodiment, the tapered portions 28A and 28B are provided at the left and right ends of the first mold resin portion 26, but only the tapered portions 28A are provided at positions corresponding to the inlet 54A of the second resin material, The tapered portion 28B may not be provided.

(3)第2樹脂材料の流入口54Aや流出口55Aに対応する位置として、流入口54Aや流出口55Aの近傍に先細部28A,28Bを設けたが、流入口54Aや流出口55Aの必ずしも近傍でなくともよい。例えば、流入口54Aや流出口55Aから若干離れるものの第2樹脂材料の流れ込む方向や流れ出る方向に先細部28A,28Bを設け、第2樹脂材料が比較的強い圧力で先細部28A側に流入したり先細部28B側から流出したりするように構成するものでもよい。 (3) The tapered portions 28A and 28B are provided in the vicinity of the inlet 54A and the outlet 55A as positions corresponding to the inlet 54A and the outlet 55A of the second resin material. It does not have to be near. For example, although tapered portions 28A and 28B are provided in the direction in which the second resin material flows or flows out slightly away from the inlet 54A or the outlet 55A, the second resin material flows into the tapered portion 28A side with a relatively strong pressure. It may be configured to flow out from the tapered portion 28B side.

(4)上記実施形態では、半導体スイッチング素子22として、N型MOSFETを用いたが、これに限られない。例えば、P型MOSFETや、トランジスタ等の他のスイッチング素子を用いることが可能である。また、半導体スイッチング素子以外のスイッチング機能を有さない半導体素子を用いることも可能である。
(5)上記実施形態では、板状部27の全ての面27A〜27Dに対応して傾斜面29A〜29Dを設けたが、これに限らず、板状部27の面27A〜27Dのうちのいずれか1ないし3面に対応する1ないし3面の傾斜面を設けて先細部とするようにしてもよい。
(6)上記実施形態では、半導体素子モジュール21Aを金型50内に配して第2樹脂材料を流入させるインサート成形を行うこととしたが、このインサート成形を、第2樹脂材料に圧力をかけて金型50内に流入させる射出成形としてもよい。これにより、流入口54Aの近傍に設けられた先細部28Aの形状により第2樹脂材料の強い圧力を分散させることが可能になるため、よりインサート成形時の第2樹脂材料の圧力による半導体素子モジュール21Aの不具合を防止することができる。
(4) Although the N-type MOSFET is used as the semiconductor switching element 22 in the above embodiment, the present invention is not limited to this. For example, other switching elements such as a P-type MOSFET and a transistor can be used. It is also possible to use a semiconductor element having no switching function other than the semiconductor switching element.
(5) In the said embodiment, although inclined surface 29A-29D was provided corresponding to all the surfaces 27A-27D of the plate-shaped part 27, it is not restricted to this, Of the surfaces 27A-27D of the plate-shaped part 27 One to three inclined surfaces corresponding to any one to three surfaces may be provided to have a tapered shape.
(6) In the above embodiment, the semiconductor element module 21A is placed in the mold 50 and insert molding is performed to allow the second resin material to flow. However, this insert molding is performed by applying pressure to the second resin material. It is also possible to use injection molding to flow into the mold 50. This makes it possible to disperse the strong pressure of the second resin material due to the shape of the tapered portion 28A provided in the vicinity of the inflow port 54A. Therefore, the semiconductor element module is more affected by the pressure of the second resin material at the time of insert molding. The trouble of 21A can be prevented.

10…電装ユニット
11…回路基板
12…端子挿通孔
20…ユニット本体
21(21A,21B)…半導体素子モジュール
22…半導体スイッチング素子(半導体素子)
23…入力バスバー
23A…素子載置部
23B…入力端子
24…出力バスバー
24A…ワイヤ接続部
24B…出力端子
25…基板接続部
25A…ワイヤ接続部
25B…基板接続端子
26…第1モールド樹脂部
27…板状部
27A〜27D…板状部の面
28A,28B…先細部
29A〜29D…傾斜面
30…溝部
31,32…ボンディングワイヤ
33…第2モールド樹脂部
34…コネクタハウジング
50,60…金型
51…上型
52…下型
53…樹脂充填凹部
54…流入路
54A…流入口
55…流出路
55A…流出口
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Electrical unit 11 ... Circuit board 12 ... Terminal insertion hole 20 ... Unit main body 21 (21A, 21B) ... Semiconductor element module 22 ... Semiconductor switching element (semiconductor element)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 23 ... Input bus bar 23A ... Element mounting part 23B ... Input terminal 24 ... Output bus bar 24A ... Wire connection part 24B ... Output terminal 25 ... Substrate connection part 25A ... Wire connection part 25B ... Substrate connection terminal 26 ... First mold resin part 27 ... Plate-like part 27A-27D ... Plate-like part surface 28A, 28B ... Tapered 29A-29D ... Inclined surface 30 ... Groove part 31, 32 ... Bonding wire 33 ... Second mold resin part 34 ... Connector housing 50, 60 ... Gold Mold 51 ... Upper mold 52 ... Lower mold 53 ... Resin filled recess 54 ... Inflow path 54A ... Inlet 55 ... Outlet path 55A ... Outlet

Claims (3)

半導体素子を第1モールド樹脂部で封止した半導体素子モジュールを金型内に配し、前記金型に設けられた流入口から第2樹脂材料を前記金型内に流入させて行うインサート成形により第2モールド樹脂部が前記第1モールド樹脂部を包囲するように形成される電装ユニットであって、
前記半導体素子モジュールは、
前記半導体素子と電気的に接続される複数の端子を備え、
前記第1モールド樹脂部は、前記端子の並び方向に沿った扁平な形状をなし、
前記第1モールド樹脂部のうち前記端子の並び方向における端部には、当該端部を先細とする先細部が形成されており、この先細部は、前記金型における前記流入口に対応する位置に設けられており、
前記第1モールド樹脂部には、前記端子の並び方向に沿った方向に延びる溝部が形成されており、前記溝部は、前記先細部の傾斜面まで延設されている電装ユニット。
Insert molding is performed by placing a semiconductor element module in which a semiconductor element is sealed with a first mold resin portion in a mold and allowing a second resin material to flow into the mold from an inlet provided in the mold. An electrical unit formed so that the second mold resin part surrounds the first mold resin part,
The semiconductor element module is
A plurality of terminals electrically connected to the semiconductor element;
The first mold resin portion has a flat shape along the arrangement direction of the terminals,
A taper that tapers the end is formed at an end of the first mold resin portion in the terminal arrangement direction, and the taper is at a position corresponding to the inlet in the mold. Provided ,
In the first mold resin portion, a groove portion extending in a direction along the arrangement direction of the terminals is formed, and the groove portion is extended to the inclined surface of the tapered portion .
前記半導体素子は、半導体ベアチップであり、前記半導体素子と前記端子側の部分とがボンディングワイヤで接続されていることを特徴とする請求項1に記載の電装ユニット。 2. The electrical unit according to claim 1, wherein the semiconductor element is a semiconductor bare chip, and the semiconductor element and the terminal side portion are connected by a bonding wire . 前記金型には、前記第2樹脂材料を外部に流出させる流出口が設けられており、
前記先細部は、前記半導体素子モジュールにおける前記端子の並び方向の両端部にそれぞれ設けられており、前記端子の並び方向における一方の端部に設けられた先細部が前記流入口に対応する位置に設けられるとともに、前記端子の並び方向における他方の端部に設けられた先細部が前記流出口に対応する位置に設けられていることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の電装ユニット。
The mold is provided with an outlet through which the second resin material flows out.
The tapered portions are respectively provided at both ends of the semiconductor element module in the terminal arranging direction, and the tapered portions provided at one end in the terminal arranging direction are at positions corresponding to the inflow ports. The electrical unit according to claim 1 or 2 , wherein a tapered portion provided at the other end in the arrangement direction of the terminals is provided at a position corresponding to the outlet. .
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