JPH05299876A - 半導体装置 - Google Patents

半導体装置

Info

Publication number
JPH05299876A
JPH05299876A JP4106254A JP10625492A JPH05299876A JP H05299876 A JPH05299876 A JP H05299876A JP 4106254 A JP4106254 A JP 4106254A JP 10625492 A JP10625492 A JP 10625492A JP H05299876 A JPH05299876 A JP H05299876A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
board
circuit
semiconductor element
relay terminal
heat dissipation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP4106254A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3055302B2 (ja
Inventor
Hiroshi Yoshida
博 吉田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP4106254A priority Critical patent/JP3055302B2/ja
Publication of JPH05299876A publication Critical patent/JPH05299876A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3055302B2 publication Critical patent/JP3055302B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/02Details
    • H05K1/0213Electrical arrangements not otherwise provided for
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/02Details
    • H05K1/14Structural association of two or more printed circuits
    • H05K1/144Stacked arrangements of planar printed circuit boards

Landscapes

  • Shielding Devices Or Components To Electric Or Magnetic Fields (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 制御回路基板の信号線にノイズが入って誤動
作するのを防ぐ。 【構成】 外囲ケース内に放熱基板と共に配置される制
御回路基板を、基板本体19,20を上下に重ねて形成
する。各基板本体の上下両面に、P側領域とN側領域と
に画成された配線層21〜24を設ける。配線層21〜
23の各領域にP側回路とN側回路をそれぞれ形成し、
放熱基板に対向する配線層24を電磁シールド層とし
た。P側回路やN側回路に他方の回路で生じたノイズが
入ったり、放熱基板側からノイズが入ったりすることが
なくなる。このため、ノイズに起因して半導体装置が誤
動作するのを防げ、信頼性を高めることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置が実装され
た放熱基板と、外部装置接続用制御回路基板とが外囲ケ
ース内に設けられた半導体装置に関し、特に制御回路基
板の構造に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、パワーモジュール等の電力用半導
体装置としては、外囲ケース内に半導体素子実装用基板
(放熱基板)以外に制御回路基板(以下、単に制御基板
という)が設けられたものがある。この制御基板は半導
体素子実装用基板の上方に位置づけられており、半導体
素子のON,OFF制御を行う制御ICや、半導体素子
の出力信号を制御する制御IC等が搭載されていた。
【0003】そして、この種の半導体装置では、制御基
板に立設されて外囲ケースの上方へ突出する外部装置接
続用端子を介して外部装置に対して信号の授受が行われ
るように構成されていた。従来のこの種の半導体装置に
使用する制御基板を図3によって説明する。
【0004】図3は従来の半導体装置に使用する制御基
板の構成を示す断面図である。同図において、1は制御
基板で、この制御基板1は基板本体2の上下両面に銅パ
ターンからなる配線層3,4が形成されている。なお、
図3では構成が容易に理解できるように配線層3,4を
基板本体2から離して描いてある。
【0005】5は制御基板1に設けられた回路を不図示
の外部装置に電気的に接続するための外部装置接続用端
子で、この端子5は、前記制御基板1の上面に接合さ
れ、上端が外囲ケース(図示せず)より上方へ突出する
ように形成されている。
【0006】6は半導体素子(図示せず)のON,OF
F制御を行う入力用制御ICとしてのP側の制御IC、
7は半導体素子の出力を制御する出力用制御ICとして
のN側の制御ICで、これらのIC6,7は制御基板1
の配線層3に接合されて制御基板1上に搭載されてい
る。
【0007】そして、これらの制御IC6,7が接続さ
れた配線層3は各制御ICが接続されるP側回路,N側
回路が形成されており、後述する中継端子8を介して半
導体素子に接続されている。なお、P側回路およびN側
回路は制御基板1の下面側の配線層4にも形成され、配
線層3と同様にして中継端子8を介して半導体素子に接
続されている。
【0008】8は配線層3,4に形成されたP側回路,
N側回路と不図示の半導体素子実装用基板とを接続する
ための中継端子である。この中継端子8は、上部が前記
基板本体2を貫通して各配線層3,4に電気的に接続さ
れており、下端部には不図示の半導体素子実装用基板に
接合される接合部8aが形成されている。
【0009】このように構成された制御基板1を備えた
半導体装置では、外部装置接続用端子5から例えばON
信号が入力されると、その信号は配線層3,4のP側回
路および中継端子8を介して半導体素子に伝えられる。
そして、P側回路中のP側制御IC6によって半導体素
子が動作されることになる。
【0010】また、半導体素子の出力信号等は中継端子
8を介してN側回路に伝えられ、N側回路中のN側制御
IC7によって制御される。そして、N側回路によって
外部接続用端子5に伝えられ、そこから外部装置へ出力
される。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】しかるに、上述した制
御基板1を使用した半導体装置では、制御基板の制御I
Cが誤動作しやすいという問題があった。これは、P側
回路やN側回路にノイズが入るからであった。
【0012】すなわち、P側回路とN側回路とが上下に
位置する配線層3,4に形成されている関係から、一方
の回路の信号線が他方の回路の信号線と交差してしま
い、その交差部分においてP側回路やN側回路に他方の
回路から生じるノイズが入ってしまう。交差しなくて
も、例えば配線層3に2つの回路が混在して一方の回路
の信号線が他方の回路の信号線に近接し、その近接部分
でノイズが入ることもあった。
【0013】そのような不具合を解消するには信号線ど
うしの間隔をノイズが伝わらない程度まで拡げればよい
が、そのようにすると制御基板1が大型化してしまう。
【0014】さらに、ノイズとしては、信号線間を伝わ
って浸入する以外に、半導体素子実装用基板側から制御
基板1の下面に位置する配線層4に伝わるものもあっ
た。
【0015】
【課題を解決するための手段】第1の発明に係る半導体
装置は、制御回路基板の配線層を2つの領域に画成する
と共に、各配線層を入力用中継端子および出力用中継端
子を介して半導体素子の入力側電極および出力側電極に
それぞれ接続し、この制御回路基板における放熱基板と
対向する面に電磁シールド層を設けたものである。
【0016】第2の発明に係る半導体装置は、制御回路
基板を、2つの領域に画成された配線層が上下両面にそ
れぞれ設けられた基板本体を複数枚上下に並べて形成
し、各基板本体の一方の配線層を半導体素子の入力側電
極に入力用中継端子を介して接続すると共に、他方の配
線層を半導体素子の出力側電極に出力用中継端子を介し
て接続し、この制御回路基板における最も放熱基板に近
い配線層を電磁シールド層としたものである。
【0017】
【作用】入力用中継端子に接続された入力側回路の信号
線と、出力用中継端子に接続された出力側回路の信号線
とは、交差したり、他方の回路の信号線に近接すること
がなくなる。また、電磁シールド層が放熱基板側から制
御回路基板へ入るノイズを遮断する。
【0018】
【実施例】実施例1.以下、本発明の一実施例を図1お
よび図2によって詳細に説明する。図1は本発明に係る
半導体装置を示す断面図、図2は本発明に係る半導体装
置に使用する制御回路基板の構成を示す断面図である。
【0019】これらの図において、11は本発明に係る
半導体装置の外囲ケースで、この外囲ケース11は、枠
体12と、この枠体12の下部開口部を閉塞するベース
板13と、枠体12の上部開口部を閉塞する蓋体(図示
せず)等とから構成されている。なお、この外囲ケース
11内には、従来の半導体装置と同様にしてシリコンゲ
ル等のゲル物質(図示せず)が充填されると共に、その
ゲル物質を封止する樹脂層(図示せず)が設けられてい
る。
【0020】前記ベース板13の上面には放熱基板14
が接合され、その放熱基板14上にはパワーデバイスと
しての半導体素子15が実装されている。半導体素子1
5の電極(図示せず)は放熱基板14上に形成された配
線パターン(図示せず)にワイヤボンディングされてい
る。そして、その配線パターンには、後述する回路基板
に接続される入力用中継端子16と出力用中継端子17
とが立てた状態で接合されている。
【0021】18は制御基板で、この制御基板18は2
枚の基板本体19,20を重ねて形成され、前記中継端
子16,17が両基板本体を上下に貫通した状態で外囲
ケース11に対して支持固定されている。そして、この
制御基板18を構成する基板本体19,20は、上下両
面に銅パターンからなる配線層21〜24が形成されて
おり、上側に位置する基板本体19の上面の配線層21
にP側の制御IC25およびN側の制御IC26が搭載
されている。これらの制御IC25,26は従来の半導
体装置で使用したものと同等のものであるので、ここに
おいて詳細な説明は省略する。
【0022】なお、図1および図2では、制御基板18
の構成を理解しやすくするために配線層21〜24を基
板本体19,20から離間させて描いたが、実際には配
線層21〜24は基板本体19,20の上面あるいは下
面に密着している。また、基板本体19,20は、配線
層どうしが接触しない程度に近接されている。
【0023】また、基板本体19,20の各配線層21
〜24は、図2中Aで示すP側領域とBで示すN側領域
とにそれぞれ画成されており、前記入力用中継端子16
はP側領域に位置する配線層21a,22a,23aお
よび24aに接続され、出力用中継端子17は配線層2
1b,22b,23bおよび24bに接続されている。
さらに、前記P側の制御IC25は配線層21aに接続
され、N側の制御IC26は配線層21bに接続されて
いる
【0024】そして、P側の制御IC25と接続される
入力側回路(以下、単にP側回路という)が配線層21
〜23のP側領域となる部分に形成され、N側の制御I
C26と接続される出力側回路(以下、単にN側回路と
いう)が配線層21〜23のN側領域となる部分に形成
されている。すなわち、P側回路は配線層21a,22
aおよび23aの3層にわたって形成され、N側回路は
配線層21b,22bおよび23bの3層にわたって形
成されることになる。
【0025】各配線層のうち最も下側に位置して放熱基
板14と対向する配線層24は、P側回路やN側回路が
形成されてはおらず、電磁シールド層を構成している。
本実施例では上述したようにP側領域に位置する配線層
24aが入力用中継端子16に接続され、N側領域に位
置する配線層24bが出力用中継端子17に接続されて
いる。そして、これらの配線層24a,24bに接続さ
れる中継端子16,17は半導体素子15のエミッタに
電気的に接続されている。なお、エミッタに接続する以
外にもP側回路の電源やN側回路の電源にそれぞれ接続
することもできる。
【0026】27は制御基板18のP側回路およびN側
回路を不図示の外部装置に接続するための外部装置接続
用端子である。この端子27は、制御基板18の上面と
なる配線層21aに接合され、上端が外囲ケース(図示
せず)より上方へ突出するように形成されている。この
端子27とN側回路用端子27とN側回路とは、N側回
路専用の出力配線パターン(図示せず)を介して導通さ
れている。なお、この端子27としてはP側回路用のも
のとN側回路用のものとで別々に設けることもできる。
【0027】このように構成された制御基板18を備え
た半導体装置では、外部装置接続用端子27から信号が
入力されると、その信号は配線層21a,22aおよび
23aに形成されたP側回路を介して入力用中継端子1
6に伝えられ、その入力用中継端子16から半導体素子
15へ伝えられる。そして、P側の制御IC25によっ
て半導体素子15が動作されることになる。
【0028】また、半導体素子15の出力信号等は出力
用中継端子17を介してN側回路へ伝えられ、N側回路
中の制御IC26によって制御される。そして、N側回
路から外部接続用端子27に伝えられ、そこから外部装
置へ出力される。
【0029】したがって、本発明に係る半導体装置で
は、入力用中継端子16に接続されたP側回路の信号線
と、出力用中継端子17に接続されたN側回路の信号線
とは、交差したり、他方の回路の信号線に近接すること
がなくなる。このため、P側回路やN側回路に他方の回
路からノイズが入ることがなくなる。また、最も下側に
位置する配線層24が電磁シールド層となるので、放熱
基板14側から制御基板18へ入るノイズが遮断され
る。
【0030】実施例2.上記実施例では4層の配線層の
うち上側の3層(配線層21〜23)を回路として使用
し、最下部の配線層24電磁シールド層として使用した
例を示したが、本発明はそのような限定にとらわれるこ
となく、各基板本体19,20の上面に設けられた配線
層21,23に回路を形成し、それら回路形成用配線層
の直下に位置する配線層(基板本体19,20の下面側
の配線層)22,24を電磁シールド層とすることもで
きる。このようにしても前記第1実施例と同等の効果が
得られる。
【0031】実施例3.また、配線層21〜23のうち
回路が形成される配線層には、信号線と隣合う位置に電
磁シールド用の配線パターンを形成することもできる。
なお、その電磁シールド用配線パターンには半導体素子
のエミッタや、回路電源を接続することもできる。
【0032】実施例4.さらに、上記実施例では2枚の
基板本体19,20を重ねて制御基板18を形成した例
を示したが、本発明はそのような限定にとらわれること
なく、制御基板18としては基板本体を1枚だけ使用し
て形成することもできる。
【0033】実施例5.加えて、図1および図2で示し
た実施例では半導体装置としてIGBTを用いた例を示
したが、本発明は、IGBT以外にパワーMOS FE
Tやバイポーラトランジスタ等にも適用することができ
る。
【0034】
【発明の効果】以上説明したように第1の発明に係る半
導体装置は、制御回路基板の配線層を2つの領域に画成
すると共に、各配線層を入力用中継端子および出力用中
継端子を介して半導体素子の入力側電極および出力側電
極にそれぞれ接続し、この制御回路基板における放熱基
板と対向する面に電磁シールド層を設けたものであり、
第2の発明に係る半導体装置は、制御回路基板を、2つ
の領域に画成された配線層が上下両面にそれぞれ設けら
れた基板本体を複数枚上下に並べて形成し、各基板本体
の一方の配線層を半導体素子の入力側電極に入力用中継
端子を介して接続すると共に、他方の配線層を半導体素
子の出力側電極に出力用中継端子を介して接続し、この
制御回路基板における最も放熱基板に近い配線層を電磁
シールド層としたため、入力用中継端子に接続された入
力側回路の信号線と、出力用中継端子に接続された出力
側回路の信号線とは、交差したり、他方の回路の信号線
に近接することがなくなる。また、電磁シールド層が放
熱基板側から制御回路基板へ入るノイズを遮断する。
【0035】したがって、入力側回路や出力側回路に他
方の回路で生じたノイズが入ったり、放熱基板側からノ
イズが入ったりすることがなくなるので、ノイズに起因
して半導体装置が誤動作するのを確実に防ぐことがで
き、信頼性の高い半導体装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る半導体装置を示す断面図である。
【図2】本発明に係る半導体装置に使用する制御回路基
板の構成を示す断面図である。
【図3】従来の半導体装置に使用する制御基板の構成を
示す断面図である。
【符号の説明】
11 外囲ケース 14 放熱基板 15 半導体素子 16 入力用中継端子 17 出力用中継端子 18 制御回路基板 19 基板本体 20 基板本体 21 配線層 22 配線層 23 配線層 24 配線層 27 外部装置接続用端子

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 半導体素子が実装された放熱基板と、こ
    の放熱基板側の半導体素子用電極に中継端子を介して電
    気的に接続された外部装置接続用制御回路基板とが外囲
    ケース内に設けられた半導体装置において、前記制御回
    路基板の配線層を2つの領域に画成すると共に、各配線
    層を入力用中継端子および出力用中継端子を介して半導
    体素子の入力側電極および出力側電極にそれぞれ接続
    し、この制御回路基板における放熱基板と対向する面に
    電磁シールド層を設けたことを特徴とする半導体装置。
  2. 【請求項2】 半導体素子が実装された放熱基板と、こ
    の放熱基板側の半導体素子用電極に中継端子を介して電
    気的に接続された外部装置接続用制御回路基板とが外囲
    ケース内に設けられた半導体装置において、前記制御回
    路基板を、2つの領域に画成された配線層が上下両面に
    それぞれ設けられた基板本体を複数枚上下に並べて形成
    し、各基板本体の一方の配線層を半導体素子の入力側電
    極に入力用中継端子を介して接続すると共に、他方の配
    線層を半導体素子の出力側電極に出力用中継端子を介し
    て接続し、この制御回路基板における最も放熱基板に近
    い配線層を電磁シールド層としたことを特徴とする半導
    体装置。
JP4106254A 1992-04-24 1992-04-24 半導体装置 Expired - Lifetime JP3055302B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4106254A JP3055302B2 (ja) 1992-04-24 1992-04-24 半導体装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4106254A JP3055302B2 (ja) 1992-04-24 1992-04-24 半導体装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH05299876A true JPH05299876A (ja) 1993-11-12
JP3055302B2 JP3055302B2 (ja) 2000-06-26

Family

ID=14428971

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP4106254A Expired - Lifetime JP3055302B2 (ja) 1992-04-24 1992-04-24 半導体装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3055302B2 (ja)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5497291A (en) * 1991-12-26 1996-03-05 Fuji Electric Co., Ltd. Power semiconductor device including terminal plates located between two substrates that functions as electrical connectors and mechanical supports
FR2813438A1 (fr) * 2000-08-24 2002-03-01 Mitsubishi Electric Corp Module de puissance a semiconducteur
JP2010278093A (ja) * 2009-05-27 2010-12-09 Diamond Electric Mfg Co Ltd 車載用半導体装置
CN102821584A (zh) * 2011-06-09 2012-12-12 株式会社丰田自动织机 放热装置
KR20160069894A (ko) * 2014-12-09 2016-06-17 주식회사 솔루엠 반도체 패키지
CN112913132A (zh) * 2018-11-01 2021-06-04 三菱电机株式会社 功率转换装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60153195A (ja) * 1984-01-20 1985-08-12 マスプロ電工株式会社 電子機器
JPS6122698A (ja) * 1984-07-03 1986-01-31 ヒューレット・パッカード・カンパニー 電子回路モジュールの実装構造
JPS6359386U (ja) * 1986-10-06 1988-04-20
JPH0286199U (ja) * 1988-12-21 1990-07-09
JPH02129763U (ja) * 1989-03-31 1990-10-25

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60153195A (ja) * 1984-01-20 1985-08-12 マスプロ電工株式会社 電子機器
JPS6122698A (ja) * 1984-07-03 1986-01-31 ヒューレット・パッカード・カンパニー 電子回路モジュールの実装構造
JPS6359386U (ja) * 1986-10-06 1988-04-20
JPH0286199U (ja) * 1988-12-21 1990-07-09
JPH02129763U (ja) * 1989-03-31 1990-10-25

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5497291A (en) * 1991-12-26 1996-03-05 Fuji Electric Co., Ltd. Power semiconductor device including terminal plates located between two substrates that functions as electrical connectors and mechanical supports
FR2813438A1 (fr) * 2000-08-24 2002-03-01 Mitsubishi Electric Corp Module de puissance a semiconducteur
US6509629B2 (en) 2000-08-24 2003-01-21 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Power module
JP2010278093A (ja) * 2009-05-27 2010-12-09 Diamond Electric Mfg Co Ltd 車載用半導体装置
CN102821584A (zh) * 2011-06-09 2012-12-12 株式会社丰田自动织机 放热装置
JP2012256714A (ja) * 2011-06-09 2012-12-27 Toyota Industries Corp 放熱装置
KR20160069894A (ko) * 2014-12-09 2016-06-17 주식회사 솔루엠 반도체 패키지
CN112913132A (zh) * 2018-11-01 2021-06-04 三菱电机株式会社 功率转换装置
EP3876408A4 (en) * 2018-11-01 2021-12-22 Mitsubishi Electric Corporation POWER CONVERSION DEVICE
US11509236B2 (en) 2018-11-01 2022-11-22 Mitsubishi Electric Corporation Power conversion device

Also Published As

Publication number Publication date
JP3055302B2 (ja) 2000-06-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5444297A (en) Noise resistant semiconductor power module
JP4037589B2 (ja) 樹脂封止形電力用半導体装置
JP3304921B2 (ja) 半導体記憶装置
KR100608608B1 (ko) 혼합형 본딩패드 구조를 갖는 반도체 칩 패키지 및 그제조방법
JP3410969B2 (ja) 半導体装置
JPH0350859A (ja) Loc型リードフレームを備えた半導体集積回路装置
JP3171172B2 (ja) 混成集積回路
US5399904A (en) Array type semiconductor device having insulating circuit board
JPH05299876A (ja) 半導体装置
JPH0621330A (ja) 半導体パワーモジュール
JPS5992556A (ja) 半導体装置
JP4086963B2 (ja) パワーモジュール
US6776663B2 (en) Electronic component with isolation barriers between the terminal pins
JP3858135B2 (ja) 半導体装置の接合構造
KR20010062929A (ko) 적층 칩 패키지
JPS63136657A (ja) 両面実装電子回路ユニツト
JPH03245769A (ja) 高集積型パワー半導体モジュール
JPH04127545A (ja) 半導体集積回路装置
JPS6276753A (ja) 半導体装置およびその製造方法
JPH11186463A (ja) 混成集積回路装置
JP2555991B2 (ja) パッケージ
JPH0478172B2 (ja)
JPH0555562U (ja) 半導体集積回路装置
JPH07255025A (ja) 液晶表示モジュール
JPH04324648A (ja) 半導体装置