JPH05175384A - 電力用半導体装置 - Google Patents

電力用半導体装置

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Abstract

(57)【要約】 【目的】小形面積の基板で通電容量の大きなパワーデバ
イスにも十分対応できるようにした電力用半導体装置を
提供する。 【構成】金属絶縁基板１の上にパワーチップ２, および
その制御回路を構成する電子部品３を搭載してパッケー
ジ５に収容した電力用半導体装置において、パワーチッ
プから外部導出端子６に至る接続配線, パワーチップ相
互間の接続配線など大電流が通流する主回路の内部接続
配線に基板と別部品の端子板７を採用し、該端子板を基
板の上に立体的に構築して接続する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えばインバータ装置
に適用するパワートランジスタモジュールなどを対象と
した電力用半導体装置の構成に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来における電力用半導体装置は、パワ
ーチップおよびパワーチップの駆動，保護回路などを含
めた制御回路部品を一枚の基板上に実装し、この回路組
立体をパッケージ内に収容して構成されている。図３は
従来より実施されているパワートランジスタモジュール
の組立構造を示すものであり、図において、１は放熱ベ
ースを兼ねたアルミなどの金属板１ａの上にエポキシ樹
脂などの絶縁層１ｂを介して厚さ数十μｍ程度の銅箔の
導体パターン１ｃを形成した金属絶縁基板、２は金属絶
縁基板１にマウントしたパワートランジスタのチップ、
３は制御回路を構成するダイオードチップなどの各種電
子部品、４はこれら部品と導体パターン１ｃとの間を接
続したボンディングワイヤ、５はパッケージ、６はパッ
ケージ５を貫通して外部に引出した外部導出端子であ
り、パワーチップ２に流れる主回路電流は基板上に形成
した導体パターン１ｃ，外部導出端子６を通じて外部に
取り出される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、前記構成で
は基板１の導体パターン１ｃをそのまま主回路の内部接
続配線に使用しているので、所要の通電容量を確保する
ためには基板１の銅箔に形成し導体パターン１ｃのトラ
ック幅を大きくする必要があり、かつそのトラック幅は
通電容量の増大とともに幅広となる。この結果、金属絶
縁基板の所要面積が増大し、必然的にパッケージ５を含
めた構成が大形化してコスト高となる。
【０００４】本発明は上記の点にかんがみなされたもの
であり、その目的は小形面積の基板で大通電容量に十分
対応できる電力用半導体装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の半導体装置においては、パワーチップから
外部導出端子に至る接続配線, パワーチップ相互間の接
続配線など大電流が通流する主回路の内部接続配線に基
板と別部品の端子板を採用し、該端子板を基板上に立体
的に構築して接続して構成するものとする。
【０００６】また、前記構成の実施態様として、パワー
チップを金属絶縁基板に実装し、かつ該基板上に主回路
の内部接続配線に対応する端子板を構築するとともに、
制御回路を構成する電子部品は前記端子板上に支持して
金属絶縁基板の上方に二段積みに重ねた制御回路用基板
に実装した構成がある。なお、主回路接続配線の配線材
として銅板を採用するのがよい。
【０００７】
【作用】上記構成により、パワーチップを流れる主回路
電流は、基板上に構築して半田付け接合された銅材端子
板の内部接続配線を流れて外部導出端子より取り出され
る。しかも、接続配線としての端子板は基板とは独立し
た別部品であり、その断面積（厚さ，幅），長さなどは
パワーチップの通電容量に相応して自由に選定すること
が可能である。したがって、基板の銅箔には主回路の内
部接続配線に対応するパターンを形成する必要がなく、
パワーチップ，外部導出端子，制御回路の電子部品など
に対するマウント部、および制御回路の接続配線に対応
する回路パターンを形成するだけで済み、基板の所要面
積は銅箔に幅広な主回路用の内部接続配線のパターンを
形成した構成と比べて大幅に縮減できる。
【０００８】
【実施例】以下本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。なお、実施例の図中で図３に対応する同一部材には
同じ符号が付してある。 実施例１：図１において、金属絶縁基板１の導体パター
ン１ｃにはパワーチップ２，制御回路を構成する電子部
品３，外部導出端子５などが実装されており、パワーチ
ップ２と外部導出端子６との間の接続配線，パワーチッ
プ相互間の接続配線として金属絶縁基板１とは別部品の
端子板７が基板上に半田付け接続されている。ここで、
端子板７は銅板を配線経路に合わせて曲げ加工したもの
で、金属絶縁基板１の上に立体的に構築され、かつその
断面寸法はパワーチップ２の通電容量に相応して選定さ
れている。一方、パワーチップ２のドライブ，保護など
の制御回路の内部接続配線は金属絶縁基板１の導体パタ
ーン１ｃで形成されている。
【０００９】実施例２：図２は前記した実施例１をさら
に発展させた本発明の請求項３に対応する実施例を示す
ものである。この実施例においては、金属絶縁基板１に
はパワーチップ２，外部導出端子５，および実施例１で
述べた主回路の内部接続配線を構成する端子板７が実装
されている。また、パワーチップ２の制御回路を構成す
る各種電子部品３は金属絶縁基板１と別な制御回路用基
板８に実装し、前記の端子板７を支持部材として金属絶
縁基板１の上方に二段重ね式に搭載支持されている。な
お、９は金属絶縁基板１と制御回路用基板８との間の接
続端子である。このような二段重ねの構成により、パワ
ーチップ１に対して高い熱放散性を確保しつつ、電子デ
バイス全体を小形，コンパクトに構成できる。なお、制
御回路の電子部品３はパワーチップ２に比べて発熱量が
極めて少ないので、図示のように基板８をパッケージ内
の中段に配置しても動作特性上での問題はない。
【００１０】
【発明の効果】以上述べたように、本発明の構成によれ
ば、大きな電流が流れる主回路の内部接続配線に基板と
別部品の端子板を採用し、これを基板上に立体的に構築
して接続したことにより、基板の銅箔には主回路の大き
な電流を流す幅広な内部配線のパターンを形成する必要
がなく、かつ端子板はパワーチップの通電容量に対応し
てその断面寸法を自由に選定できる。したがって、所要
面積の小さな基板で大容量の電力用半導体装置を構成す
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明実施例の組立構成図
【図２】図１と別な本発明実施例の組立構成図
【図３】従来における電力用半導体装置の組立構成図
【符号の説明】
１ 金属絶縁基板 ２ パワーチップ ３ 制御回路の電子部品 ５ パッケージ ６ 外部導出端子 ７ 端子板 ８ 制御回路用基板

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】基板上にパワーチップ, およびその制御回
    路を構成する電子部品を搭載してパッケージングした電
    力用半導体装置において、パワーチップから外部導出端
    子に至る接続配線, パワーチップ相互間の接続配線など
    大電流が通流する主回路の内部接続配線に基板と別部品
    の端子板を採用し、該端子板を基板上に立体的に構築し
    て接続したことを特徴とする電力用半導体装置。
  2. 【請求項２】請求項１記載の電力用半導体装置におい
    て、パワーチップを金属絶縁基板に実装し、かつ該基板
    上に主回路の内部接続配線に対応する端子板を構築する
    とともに、制御回路を構成する電子部品は前記端子板上
    に支持して金属絶縁基板の上方に二段積みに重ねた制御
    回路用基板に実装したことを特徴とする電力用半導体装
    置。
  3. 【請求項３】請求項１，または２記載の電力用半導体装
    置において、主回路接続配線の配線材として銅板を採用
    したことを特徴とする電力用半導体装置。
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