JPH0451489Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、パワートランジスタと厚膜回路とを
組み合せて樹脂封止したハイブリツドIC、これ
に類似の回路装置等の絶縁物封止型回路装置に関
し、更に詳細には、外部リード間の耐圧向上に関
する。

〔従来の技術〕

パワートランジスタチツプの厚膜回路とを組み
合せた従来の樹脂封止型ハイブリツドICは、第
５図に示す如く構成されている。第５図に示され
ているリードフレームから形成された金属製の放
熱支持板１には２つの孔２が設けられている。７
本の外部リード３，４，５，６，７，８，９は支
持板１の一端（下端）側近傍から第１の方向に沿
つて伸びるように導出され、かつ第１の方向に直
交する第２の方向に沿つて互いに並置されてい
る。外部リード３，４，５，７，８，９は支持板
１と一体に形成されていないので、これ等を非連
結外部リードと呼び、一方、外部リード６は支持
板１と一体に形成されているので、これを連結外
部リードと呼ぶことにする。１０は厚膜素子を含
む回路装置であつて、支持板１の一端側寄りに固
着されている。なお、この回路装置１０は保護樹
脂１１で被覆されている。パワートランジスタチ
ツプ１２は、支持板１の一端側から見て回路装置
１０よりも遠い側の部分にろう材１３（例えば
Pb−Sn−Ag半田）で固着されている。トランジ
スタチツプ１２は支持板１の第１の方向に伸びる
中心線２２上に配置されている。通常、トランジ
スタチツプ１２は保護樹脂で被覆されるが、第５
図では省略されている。内部リード１４，１５，
１８，１９は回路装置１０と外部リード３，４，
８，９とを接続し、内部リード１６，１７は回路
装置１０を経由してパワートランジスタチツプ１
２と外部リード５，７とを接続している。樹脂封
止体２０は、回路基盤１０、パワートランジスタ
チツプ１２、内部リード１４〜１９、及び外部リ
ード３〜９の支持板１の近傍部分を封止してい
る。なお、支持板１の２つの貫通孔２に対応して
２つの取付孔２１が樹脂封止体２０に生じてい
る。

ところで、第５図に示す如きハイブリツドIC
を回路基盤に装着する場合には、一般に外部リー
ド３〜９を折り曲げる。もし、外部リード３〜９
の折り曲げ位置が樹脂封止体２０に接近すると、
外部リード３〜９と樹脂封止体２０との間に剥離
が生じたり、樹脂封止体２０にクラツクが発生す
る。この問題は外部リード３〜９の折り曲げ位置
を樹脂封止体２０から離らかすことによつて解決
される。第５図の例では、非連結外部リード３〜
５及び７〜９に幅狭部２４と幅広部２３を設け、
連結外部リード６においても幅狭部２６と幅広部
２５を設け、各幅狭部２４，２６で折り曲げる。
幅広部２３，２５はリード折り曲げ時の応力緩衝
部分として機能し、樹脂封止体２０の剥離及びク
ラツクを防止する。

なお、連結外部リード６の幅広部２５の幅は、
支持板１を支えるために非連結外部リード３〜５
及び７〜９の幅広部２３の幅よりも大きい。外部
リード３〜９の配列ピツチは標準化された2.54mm
（インチピツチ）である。但し、外部リード３と
４との間及び７と８との間は絶縁耐圧を高めるた
めに２倍のピツチになつている。

〔考案が解決しようとする問題点〕

第５図のハイブリツドICにおいて、パワート
ランジスタチツプ１２が数百ボルトの高耐圧品で
ある場合には、コレクタに接続されている連結外
部リード６とエミツタに接続されている非連結外
部リード５及びベースに接続されている非連結外
部リード７との間の絶縁耐圧を高めなければなら
ない。非連結外部リード３と４との間又は７と８
との間のように外部リードを１本除去して標準ピ
ツチの２倍のピツチとすることが考えられるが、
必然的にハイブリツドICの小型化が阻害される。

上述の如き問題を解決するために、例えば、実
開昭58−6789号公報に開示されているように、非
連結外部リード５の幅広部２３の右側突出部を除
去して左側突出部を大きくし、また非連結外部リ
ード７の幅広部２３の左側突出部を除去して右側
突出部を大きくすることが考えられる。しかし、
連結外部リード６の幅広部２５の幅は外の非連結
外部リードの幅広部２３よりも幅が広いので、十
分な間隔を得ることができない。また、非連結外
部リード４と５との間隔が狭くなるという問題が
生じる。

また、トランジスタチツプ１２と回路装置１０
とを含む装置において、これ等と外部リードとの
電気的接続が容易且つ確実に達成できれば好都合
である。

そこで、本考案の目的は、耐圧を低下させるこ
となしに連結外部リードによる支持板の支持強度
を高め、且つ内部リードによる接続を容易に達成
することができる絶縁物封止型回路装置を提供す
ることにある。

［問題点を解決するための手段］ 上記目的を達成するための本考案は、実施例を
示す図面の符号を参照して説明すると、連結外部
リード３３を有する支持板３１と、前記支持板３
１の一端側近傍から第１の方向に沿つて伸び、か
つ前記第１の方向に直交する第２の方向に沿つて
互いに並置され、かつ前記連結外部リード３３に
対しても並置されている複数の非連結外部リード
３４〜３９と、前記支持板３１に固着された半導
体チツプ４２及び回路装置４０と、前記半導体チ
ツプ４２の上面側の電極を前記複数の非連結外部
リード３４〜３９から選択されたものに接続する
ための第１の内部リード４４，４５と、前記回路
装置４０を前記複数の非連結外部リード３４〜３
９から選択されたものに接続するための第２の内
部リード４６〜４９と、前記支持板３１、前記連
結外部リード３３及び前記非連結外部リード３４
〜３９の一部、前記半導体チツプ４２、前記回路
装置４０、及び前記第１及び第２の内部リード４
４，４５，４６〜４９を封止する絶縁封止体５０
とから成り、前記連結外部リード３３及び前記非
連結外部リード３４〜３９が幅広部５４，５６と
幅狭部５５，５７とをそれぞれ有し、前記幅広部
５４，５６は前記支持板３１に近い方に配設さ
れ、前記絶縁封止体５０が前記幅広部５４，５６
の一部を覆うが、前記幅広部５４，５６の残部と
前記幅狭部５５，５７とを覆わないように形成さ
れている絶縁物封止型回路装置において、前記連
結外部リード３３と前記非連結外部リード３４〜
３９とから成る外部リード配列の一方の端に前記
連結外部リード３３が配置されており、前記連結
外部リード３３の前記幅広部５４の前記非連結外
部リード３４〜３９側の端が、前記連結外部リー
ド３３の幅狭部５５の前記非連結外部リード３４
〜３９側の端の延長線５８から突出しないよう
に、又は前記連結外部リード３３の前記幅広部５
４の前記非連結外部リード３４〜３９側の端が前
記幅狭部５５の端の前記延長線５８から突出する
幅ａを、前記連結外部リード３３の前記幅広部５
４の反対側の端が前記連結外部リード３３の前記
幅狭部５５の反対側の端の延長線５９から突出す
る幅ｂよりも小さくなるように前記連結外部リー
ド３３の幅広部５４が形成されており、前記半導
体チツプ４２は前記支持板３１の前記第１の方向
に延びる中心線５２と前記支持板３１の前記連結
外部リード５５が設けられている側の側面との間
に配置されており、前記回路装置４０は前記支持
板３１の前記半導体チツプ４２が配置されている
領域と前記支持板３１の前記一端側との間の領域
及び前記中心線５２を横切る領域を含む部分に配
置されており、前記半導体チツプ４２の下面の電
極は前記支持板３１に電気的に接続されており、
前記半導体チツプ４２の上面の電極４２ａ，４２
ｂは前記回路装置４０を経由して前記連結外部リ
ード３３の隣りの前記非連結外部リード３４，３
５に前記第１の内部リード４４，４５によつて接
続されていることを特徴とする絶縁物封止型回路
装置に係わるものである。なお、半導体チツプ４
２の上面の電極を１つとすること又は複数とする
ことが可能であり、更に第１の内部リードを１本
とすること又は複数本とすることが可能である。

〔作用〕

上記考案における連結外部リード３３は、外部
リード配列の最も端に配置され、幅広部５４が非
対称に形成され、非連結外部リード３４〜３９が
配置されない側に幅広部５４の突出部が十分に大
きく設けられている。従つて、支持板３１を支え
るために要求される幅を十分に得ることができ
る。連結外部リード３３とこれに隣接する非連結
外部リード３４との間は連結外部リード３３の幅
広部５４を非対称にすることによつて十分に離
れ、所望の耐圧を得ることができる。

〔実施例〕

次に、第１図及び第２図に基づいて本考案の実
施例に係わるスイツチングレギユレータ用の樹脂
封止型ハイブリツドICを説明する。第１図に示
すハイブリツドICは、リードフレームに基づい
て形成されたNi被覆Cu材から成る支持板３１を
含む。この支持板３１の平面サイズは、横22×縦
19mmである。支持板３１の第１の方向に伸びる中
心線５２の一方の側に貫通孔３２が設けられてい
る。

支持板３１の一端側近傍から第１の方向に沿つ
て伸びる連結外部リード３３と６本の非連結外部
リード３４，３５，３６，３７，３８，３９が設
けられている。合計７本の外部リード３３〜３９
は第１の方向（ｙ軸方向）に直交する第２の方向
（ｘ軸方向）に互いに並置され、インチピツチで
９ピン基準にリード列から２本抜いた配列とさ
れ、中心線52の一方の側に第１の群の外部リード
３７，３８，３９が配置され、他方の側に残りの
４本の第２の群の外部リード３３，３４，３５，
３６が配置され、第１の群と第２の群は個々のリ
ード間隔よりも広い間隔Ｌで区画されている。各
外部リード３３〜３９は支持板３１と同一材料か
ら成る。

支持板３１の一端側寄りに平面形状長方形の厚
膜素子を含む回路装置４０がエポキシ樹脂系接着
剤によつて固着されている。この回路装置４０
は、セラミツク基板上に厚膜導体、厚膜抵抗等を
形成し、更にトランジスタ、ホトカプラー等を装
着したスイツチングレギユレータの制御回路のハ
イブリツドICである。回路装置４０を覆うシリ
コンラバーから成る保護樹脂４１は、内部リード
４４〜４９のワイヤボンデイングが終了した後に
設けられる。

支持板３１の一端側から見て回路装置４０より
も遠い部分であり且つ中心線５２の他方の側にス
イツチングレギユレータのスイツチング素子とし
てのパワートランジスタチツプ４２が配置され、
この下面のコレクタ電極が融点309℃のPb−Sn−
Ag系ろう材４３即ち融点の高い半田によつて固
着されている。このパワートランジスタチツプ４
２はダイボンデイング法で固着されているために
ろう材４３がチツプ以上に広がつている。半導体
チツプとしてのパワートランジスタチツプ４２及
び回路装置４０の配置を更に詳しく説明すると、
パワートランジスタチツプ４２は支持板３１の第
１の方向に延びる中心線５２と支持板３１の連結
外部リード５５が設けられている側の側面との間
に配置されており、回路装置４０は支持板３１の
パワートランジスタチツプ４２が配置されている
領域と支持板３１の一端側との間の領域及び中心
線５２を横切る領域を含む部分に配置されてい
る。

Al細線から成る２本の第１の内部リード４４，
４５はパワートランジスタチツプ４２の上面の電
極としてのエミツタボンデイングパツド４２ａ及
びベースボンデイングパツド４２ｂと外部リード
３４，３５との間を回路装置４０を経由して接続
している。残りの４本のAl細線から成る第２の
内部リード４６，４７，４８，４９は回路装置４
０と外部リード３６，３７，３８，３９との間を
接続している。なお、各内部リード４４〜４９は
超音波ウエツジボンデイング法により接続されて
いる。回路装置４０に対する内部リード４４〜４
９の接続はセラミツク基板上の導体になされてい
る。

第１図で点線で示すエポキシ樹脂から成る絶縁
封止体５０は、平面サイズ横25×縦22mmを有し
て、回路装置４０、パワートランジスタチツプ４
２、外部リード３３〜３９の一部を覆うように形
成されている。この絶縁封止体５０は、支持体３
１の上面のみでなく、下面側も薄く覆つている。
絶縁封止体５０には、支持板３１の孔３２に対応
して取付孔５１が設けられ、更に沿面距離増大用
凹部５３が外部リード３６と３７との間に設けら
れている。

支持板３１に一体化されている連結外部リード
３３は、リードフレーム状態の時に支持板３１を
支えるため及びリード折り曲げ時の応力緩衝効果
を得るための幅広部５４とここに連続する幅狭部
５５とから成る。非連結外部リード３４〜３９も
同様に幅広部５６と幅狭部５７とから成る。な
お、幅狭部５５，５７はリードフレーム状態にお
いて相互に連結されているので、支持板３１及び
その他の部分を支えることができる。

第１図において第５図の従来例と明らかに相違
している点は、連結外部リード３３が外部リード
配列の最も左端に配置され、且つこの幅広部５４
が非対称に形成されていることである。

第２図は連結外部リード３３とこれに隣接する
非連結外部リード３４，３５を詳しく示すもので
ある。連結外部リード３３の幅広部５４の右側突
出部の幅ａは左側突出部の幅ｂよりも小さい。即
ち、幅狭部５５の右端延長線５８と幅広部５４の
右端との間に位置する突出部の幅ａは幅狭部５５
の左端延長線５９と幅広部５４の左端との間に位
置する突出部の幅ｂよりも大幅に小さい。連結外
部リード３３の幅広部５４の幅W₁は2.2mmであ
り、非連結外部リード３４〜３９の幅広部５６の
幅W₂は1.2mmである。なお、連結外部リード３３
と支持板３１との間には支持板３１を安定的に支
えるために幅広部５４の幅W₁よりも更に広い幅
W₃を有する部分６０が設けられている。この部
分６０は絶縁封止体５０の中に埋設されるので、
絶縁耐力には実質的に無関係な部分である。

非連結外部リード３４の幅広部５６は対称に形
成され、左右の突出幅ｃ，ｄはそれぞれ0.2mmで
ある。連結外部リード３３の右側突出幅ａは0.2
mm、左側突出幅ｂは1.2mmである。絶縁封止体５
０から露出する部分における連結外部リード３３
と非連結外部リード３４との最小相互間隔l₁、及
び非連結外部リード３４，３５の最小相互間隔l₂
は共に1.34mmである。

この実施例のハイブリツドICは次の利点を有
する。

(1) 連結外部リード３３の幅広部５４の幅W₁を
十分に大きくしても、隣接する非連結外部リー
ド３４との相互間隔l₁即ち絶縁封止体５０にお
ける相互間の沿面距離が小さくならない。従つ
て、連結外部リード３３の支持板３１を支える
作用及びリード折り曲げ時の応力緩衝作用と、
非連結外部リード３４〜３９のリード折り曲げ
時の応力緩衝作用を犠牲にしないで高耐圧化を
図ることができる。

(2) パワートランジスタチツプ４２を支持板３１
の中心線５２よりも左側領域に配置したので、
内部リード４４，４５によるエミツタ及びベー
スと非連結外部リード３４及び３５との接続を
ワイヤボンダーによつて容易に達成することが
できる。即ち、もしパワートランジスタチツプ
４２が中心線５２上に位置すれば、内部リード
４４，４５を中心線５２に対して大きな角度を
有するように引き回さなければならず、ワイヤ
ボンデイング作業が煩雑化し、生産性が低下す
るが、本実施例ではこの種の問題が生じない。

〔変形例〕

本考案は上述くの実施例に限定されるものでな
く、例えば次の変形が可能なものである。

(1) 第３図に示す如く、連結外部リード３３の幅
広部５４の右側に突出部を設けずに、左側のみ
に突出部を設けてもよく、また、非連結外部リ
ード３４の幅広部５６に左側突出部を設けない
ようにしてもよい。第３図は第２図に於ける突
出幅ａ及びｃを零になし、幅W₁及びW₂は第２
図と同一にした構造であるので、絶縁封止体５
０から導出される部分における外部リード３
３，３４の最小相互間隔l₁は1.74mm、外部リー
ド３４，３５の最小相互間隔l₂は1.14mmである。
従つて、コレクタが接続される連結外部リード
３３とエミツタが接続される非連結外部リード
３４との間の絶縁耐圧を大幅に高めることがで
きる。なお、非連結リード３４と３５との間隔
l₂が狭くなるが、ベース・エミツタ間の耐圧は
数十ボルト以下で十分であるから、不都合が生
じない。

(2) 第２図において、ａ＝ｃとせずに、ａ＜ｃと
してもよい。また、ｃ＝ｄとせずにｃ＜ｄとし
てもよい。

(3) 第４図に示す如く、連結外部リード３３の幅
広部５４の右端を、幅狭部５５の右端の延長線
よりも距離ａだけ左側に位置させてもよい。第
４図では非連結リード３４が左側突出部を有さ
ないので、連結外部リード３３と非連結外部リ
ード３４との沿面距離が1.94mmになる。なお、
第４図のW₁，W₂は第２図と同一値に設定され
ている。

(4) 非連結外部リード３４をベースリード、非連
結外部リードをエミツタリードとする場合にも
適用可能である。

(5) 回路装置４０の代りにモノリシツクIC又は
個別半導体素子を装着する場合にも適用可能で
ある。パワートランジスタチツプ４２の代りに
サイリスタ、FET等の半導体素子を装着する
場合にも適用可能である。

(6) 連結外部リード３３を支持板３１の右端側に
移し、パワートランジスタチツプ４２も支持板
３１の右側に移してもよい。

(7) 回路装置４０の基板を支持板３１と外部リー
ド３４〜３９とにまたがるように配置し、内部
リードを使用しないで外部リード３４〜３９に
対する接続を行つてもよい。

〔考案の効果〕

本考案の効果を図面の符号を参照して説明する
と次の通りである。

(イ) 半導体チツプ４２が支持板３１の中心線５２
と連結外部リード３３側の側面との間に配置さ
れ、半導体チツプ４２の上面の電極４２ａ，４
２ｂは回路装置４０を介して連結外部リード３
３の隣りの非連結外部リード３４，３５に第１
の内部リード４４，４５によつて接続されてい
るので、支持板３１の中心線５２に対する第１
の内部リード４４，４５の傾きを小さくするこ
とができ、この接続が容易になる。また、第１
の内部リード４４，４５による短絡事故が発生
しにくくなる。

(ロ) 半導体チツプ４２を支持板３１の連結外部リ
ード３３寄りに配置したので、半導体チツプ４
２に接続された外部リード３３，３４，３５を
一方の端側に集中させることができる。これに
より、外部回路への接続が容易になる。

(ハ) 連結外部リード３３の幅広部５４は非連結外
部リード３４が配置されていない側に突出する
部分を形成することによつて拡大されているの
で、幅広部５４を十分に広くしても沿面距離の
低下即ち耐圧の低下を伴なわない。特に半導体
チツプ４２に高い電圧が印加される場合には、
半導体チツプ４２の上面側の電極４２ａが接続
される非連結外部リード３４と半導体チツプ４
２の下面側の電極が接続される連結外部リード
３３との間の耐圧を十分に確保することが必要
になるが、本考案のように構成することによ
り、大型化を抑制して必要な耐圧を得ることが
可能になる。

(ニ) 回路装置４０は支持板３１の中心線５２を横
切るように延びているので、非連結外部リード
３６〜３９に対する第２の内部リード４６〜４
９による接続を容易に達成することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例に係わる樹脂封止型ハ
イブリツドICを示す平面図、第２図は第１図の
一部拡大平面図、第３図は変形例の外部リード部
分を示す平面図、第４図は別の変形例の外部リー
ド部分を示す平面図、第５図は従来の樹脂封止型
ハイブリツドICを示す平面図である。 ３１……支持板、３３……連結外部リード、３
４〜３９……非連結外部リード、４０……回路装
置、４２……パワートランジスタチツプ、５４…
…幅広部、５５……幅狭部。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 連結外部リード３３を有する支持板３１と、 前記支持板３１の一端側近傍から第１の方向に
   沿つて伸び、かつ前記第１の方向に直交する第２
   の方向に沿つて互いに並置され、かつ前記連結外
   部リード３３に対しても並置されている複数の非
   連結外部リード３４〜３９と、 前記支持板３１に固着された半導体チツプ４２
   及び回路装置４０と、 前記半導体チツプ４２の上面側の電極を前記複
   数の非連結外部リード３４〜３９から選択された
   ものに接続するための第１の内部リード４４，４
   ５と、 前記回路装置４０を前記複数の非連結外部リー
   ド３４〜３９から選択されたものに接続するため
   の第２の内部リード４６〜４９と、 前記支持板３１、前記連結外部リード３３及び
   前記非連結外部リード３４〜３９の一部、前記半
   導体チツプ４２、前記回路装置４０、及び前記第
   １及び第２の内部リード４４，４５，４６〜４９
   を封止する絶縁封止体５０と から成り、前記連結外部リード３３及び前記非連
   結外部リード３４〜３９が幅広部５４，５６と幅
   狭部５５，５７とをそれぞれ有し、前記幅広部５
   ４，５６は前記支持板３１に近い方に配設され、
   前記絶縁封止体５０が前記幅広部５４，５６の一
   部を覆うが、前記幅広部５４，５６の残部と前記
   幅狭部５５，５７とを覆わないように形成されて
   いる絶縁物封止型回路装置において、 前記連結外部リード３３と前記非連結外部リー
   ド３４〜３９とから成る外部リード配列の一方の
   端に前記連結外部リード３３が配置されており、 前記連結外部リード３３の前記幅広部５４の前
   記非連結外部リード３４〜３９側の端が、前記連
   結外部リード３３の幅狭部５５の前記非連結外部
   リード３４〜３９側の端の延長線５８から突出し
   ないように、又は前記連結外部リード３３の前記
   幅広部５４の前記非連結外部リード３４〜３９側
   の端が前記幅狭部５５の端の前記延長線５８から
   突出する幅ａを、前記連結外部リード３３の前記
   幅広部５４の反対側の端が前記連結外部リード３
   ３の前記幅狭部５５の反対側の端の延長線５９か
   ら突出する幅ｂよりも小さくなるように前記連結
   外部リード３３の幅広部５４が形成されており、 前記半導体チツプ４２は前記支持板３１の前記
   第１の方向に延びる中心線５２と前記支持板３１
   の前記連結外部リード５５が設けられている側の
   側面との間に配置されており、 前記回路装置４０は前記支持板３１の前記半導
   体チツプ４２が配置されている領域と前記支持板
   ３１の前記一端側との間の領域及び前記中心線５
   ２を横切る領域を含む部分に配置されており、 前記半導体チツプ４２の下面の電極は前記支持
   板３１に電気的に接続されており、 前記半導体チツプ４２の上面の電極４２ａ，４
   ２ｂは前記回路装置４０を経由して前記連結外部
   リード３３の隣りの前記非連結外部リード３４，
   ３５に前記第１の内部リード４４，４５によつて
   接続されていることを特徴とする絶縁物封止型回
   路装置。