JPH07240497A - パワー半導体モジュールおよびそれに使用する絶縁金属基板 - Google Patents
パワー半導体モジュールおよびそれに使用する絶縁金属基板Info
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- JPH07240497A JPH07240497A JP22061494A JP22061494A JPH07240497A JP H07240497 A JPH07240497 A JP H07240497A JP 22061494 A JP22061494 A JP 22061494A JP 22061494 A JP22061494 A JP 22061494A JP H07240497 A JPH07240497 A JP H07240497A
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- Multi-Conductor Connections (AREA)
- Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
- Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 放熱効率が良好で信頼性が高く、製造が容易
なハイパワー半導体モジュールおよびそれに使用される
絶縁金属基板を提供する。 【構成】 ハイパワー半導体モジュールが外装内で相互
接続される半導体チップを支持する絶縁金属基板５１を
有する。端子板９０はスナップアクション式に上記基板
５１に接続するために端子５５，５６，５７，６３等を
支持しており、これら端子は絶縁金属板５１上の各々の
半田付けパッドの上に配置される。端子板９０の中央開
口から絶縁金属板５１と端子板９０との間のスペース内
にソフトシリコンが充填される。端子板９０が上方に伸
びるボス９１〜９４を有しており、上部外装組立体５０
の底部が上記ボスを端子板９０の上部で囲繞する。
なハイパワー半導体モジュールおよびそれに使用される
絶縁金属基板を提供する。 【構成】 ハイパワー半導体モジュールが外装内で相互
接続される半導体チップを支持する絶縁金属基板５１を
有する。端子板９０はスナップアクション式に上記基板
５１に接続するために端子５５，５６，５７，６３等を
支持しており、これら端子は絶縁金属板５１上の各々の
半田付けパッドの上に配置される。端子板９０の中央開
口から絶縁金属板５１と端子板９０との間のスペース内
にソフトシリコンが充填される。端子板９０が上方に伸
びるボス９１〜９４を有しており、上部外装組立体５０
の底部が上記ボスを端子板９０の上部で囲繞する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、半導体装置の新規な
モジュール構造体に関するものであり、より詳しくは、
新規で信頼性のある態様で、全ての部品の完全な電気絶
縁を保証する新規な外装構造内に完全な絶縁金属基板
（ＩＭＳ：insulated metal substrate）を使用した新
規なモジュール構造体に関する。
モジュール構造体に関するものであり、より詳しくは、
新規で信頼性のある態様で、全ての部品の完全な電気絶
縁を保証する新規な外装構造内に完全な絶縁金属基板
（ＩＭＳ：insulated metal substrate）を使用した新
規なモジュール構造体に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体モジュールは周知であり、複数の
相互接続された半導体チップを収容するために使用され
ている。上記チップは、同じ種類のものであっても又、
異なった種類のものであってもよく、共通の外装から伸
びる端子電極を有する外装内にてヒートシンクに取着さ
れる。たとえば、半導体モジュールは、半波整流ブリッ
ジ回路、全波整流ブリッジ回路、倍電圧整流回路等のよ
うな、種々の所定回路に接続され、電気的に相互に接続
されたダイオード、ＭＯＳＦＥＴ、ＩＧＢＴもしくはバ
イポーラトランジスタのための外装を構成することがで
きる。比較的、寸法的に大きい端子がユーザによる電気
接続のために絶縁外装から伸びている。本発明の目的
は、改善された伝熱制御および製造の容易化並びに改善
された信頼性を有するモジュール構造を提供することで
ある。
相互接続された半導体チップを収容するために使用され
ている。上記チップは、同じ種類のものであっても又、
異なった種類のものであってもよく、共通の外装から伸
びる端子電極を有する外装内にてヒートシンクに取着さ
れる。たとえば、半導体モジュールは、半波整流ブリッ
ジ回路、全波整流ブリッジ回路、倍電圧整流回路等のよ
うな、種々の所定回路に接続され、電気的に相互に接続
されたダイオード、ＭＯＳＦＥＴ、ＩＧＢＴもしくはバ
イポーラトランジスタのための外装を構成することがで
きる。比較的、寸法的に大きい端子がユーザによる電気
接続のために絶縁外装から伸びている。本発明の目的
は、改善された伝熱制御および製造の容易化並びに改善
された信頼性を有するモジュール構造を提供することで
ある。
【０００３】
【発明の要旨】本発明にかかるモジュールは、溶接、半
田付けなどの加熱により取着された半導体チップ（ｃｈ
ｉｐ）もしくはダイ（ｄｉｅ）を有するＩＭＳ基板の上
に組み立てられる。以下、チップ（ｃｈｉｐ）、ダイ
（ｄｉｅ）およびウェハ（ｗａｆｅｒ）なる用語を用い
るが、これらの用語は、裸の、薄い、平坦な半導体素子
を表すものとして互いに置換できるものとする。上記半
導体素子は、ＭＯＳＦＥＴ、ＩＧＢＴ、ＭＯＳ制御サイ
リスタ等のような金属酸化物を有するパワー素子や、ダ
イオードのような所望のタイプのものであってもよい。
田付けなどの加熱により取着された半導体チップ（ｃｈ
ｉｐ）もしくはダイ（ｄｉｅ）を有するＩＭＳ基板の上
に組み立てられる。以下、チップ（ｃｈｉｐ）、ダイ
（ｄｉｅ）およびウェハ（ｗａｆｅｒ）なる用語を用い
るが、これらの用語は、裸の、薄い、平坦な半導体素子
を表すものとして互いに置換できるものとする。上記半
導体素子は、ＭＯＳＦＥＴ、ＩＧＢＴ、ＭＯＳ制御サイ
リスタ等のような金属酸化物を有するパワー素子や、ダ
イオードのような所望のタイプのものであってもよい。
【０００４】上記ＩＭＳ基板は、非常に薄い絶縁層によ
り覆われた比較的厚いアルミニュームのボディを有して
おり、上記絶縁層は上記アルミニュームから電気的に絶
縁された銅のパターンを支持している。上記チップは、
装置の動作中にチップにより発生される熱の管理を改善
するために、その中央部にて１個以上の放熱板に取着さ
れる。
り覆われた比較的厚いアルミニュームのボディを有して
おり、上記絶縁層は上記アルミニュームから電気的に絶
縁された銅のパターンを支持している。上記チップは、
装置の動作中にチップにより発生される熱の管理を改善
するために、その中央部にて１個以上の放熱板に取着さ
れる。
【０００５】上記ＩＭＳ基板は、ボンディングワイヤお
よび主装置端子を好適に受けるためのパターンも有して
いる。したがって、上記チップは、平行なリードワイヤ
のスティッチボンディングによりＩＭＳ基板上で互いに
内部的に相互接続されている。これらのワイヤは、最終
的に上記外装の外部に伸びる垂直端子に接続されてい
る。
よび主装置端子を好適に受けるためのパターンも有して
いる。したがって、上記チップは、平行なリードワイヤ
のスティッチボンディングによりＩＭＳ基板上で互いに
内部的に相互接続されている。これらのワイヤは、最終
的に上記外装の外部に伸びる垂直端子に接続されてい
る。
【０００６】本発明の重要な特徴によれば、上記装置の
端子は、モールドされた絶縁端子板に支持されるととも
に、装置の組立を簡単にするために基板のスロットを通
してスナップアクションで接続される。各端子は、上記
ＩＭＳ基板に適正に配置された半田付けパッドに都合よ
く半田付けすることができる平坦な端子延長部として作
用する凹状に湾曲した端部を有する。上記端子は、共通
面のＩＭＳ基板および端部に対してあらかじめ位置決め
され、それらは組立の間に直接半田付けすることができ
る。
端子は、モールドされた絶縁端子板に支持されるととも
に、装置の組立を簡単にするために基板のスロットを通
してスナップアクションで接続される。各端子は、上記
ＩＭＳ基板に適正に配置された半田付けパッドに都合よ
く半田付けすることができる平坦な端子延長部として作
用する凹状に湾曲した端部を有する。上記端子は、共通
面のＩＭＳ基板および端部に対してあらかじめ位置決め
され、それらは組立の間に直接半田付けすることができ
る。
【０００７】組立の間に、上記ＩＭＳ基板の取着開口に
配置される上記端子板の反対端に折り取りピンを設ける
ことにより、新規な位置決め取着体が端子板により与え
られる。上記ピンは、上記ＩＭＳ基板に主端子が半田付
けされた後に折り取られる。本発明の他の特徴によれ
ば、上記端子板の底部と上記ＩＭＳ基板の上部との間に
は、ソフトシリコン充填材のための膨張空間として機能
する空間が残され、上記ソフトシリコン充填材は、上記
半田付け作業が完了した後、上記キャップが上記モジュ
ール上に組み立てられる前に、端子板の開口を通して上
記空間内に充填される。充填後に、上記空間は上記端子
板の単一の中央充填開口をシールすることによりシール
される。
配置される上記端子板の反対端に折り取りピンを設ける
ことにより、新規な位置決め取着体が端子板により与え
られる。上記ピンは、上記ＩＭＳ基板に主端子が半田付
けされた後に折り取られる。本発明の他の特徴によれ
ば、上記端子板の底部と上記ＩＭＳ基板の上部との間に
は、ソフトシリコン充填材のための膨張空間として機能
する空間が残され、上記ソフトシリコン充填材は、上記
半田付け作業が完了した後、上記キャップが上記モジュ
ール上に組み立てられる前に、端子板の開口を通して上
記空間内に充填される。充填後に、上記空間は上記端子
板の単一の中央充填開口をシールすることによりシール
される。
【０００８】本発明のさらに他の特徴として、上記端子
板の上面が延在するボス部を有しており、これらボス部
を通して上記端子が伸びている。上記上部キャップの内
部は、上記頂部が組み立てられると、上記端子板の上で
上記ボス部に入れ子となるとともに、囲繞する全体的な
リブを形成する。上記上部キャップの組立に先だって、
上記端子板の上面全体は適当な接着材で満たされ、上記
上部キャップが所定位置に組み立てられると、上記端子
を囲繞している全空間は、上記外装の内部および主端子
の短絡回路へ導くことができる種々の端子リード内およ
び端子リード間に空気および不純物が侵入するのを防止
するために、接着材でシールされる。
板の上面が延在するボス部を有しており、これらボス部
を通して上記端子が伸びている。上記上部キャップの内
部は、上記頂部が組み立てられると、上記端子板の上で
上記ボス部に入れ子となるとともに、囲繞する全体的な
リブを形成する。上記上部キャップの組立に先だって、
上記端子板の上面全体は適当な接着材で満たされ、上記
上部キャップが所定位置に組み立てられると、上記端子
を囲繞している全空間は、上記外装の内部および主端子
の短絡回路へ導くことができる種々の端子リード内およ
び端子リード間に空気および不純物が侵入するのを防止
するために、接着材でシールされる。
【０００９】
【実施例】本発明の特徴および利点は、添付の図面を参
照して行う以下の本発明の実施例の説明から明らかとな
ろう。
照して行う以下の本発明の実施例の説明から明らかとな
ろう。
【００１０】図１から図４には、ＩＭＳ基板５１に取着
された絶縁モールド型キャップ５０からなる新規なモジ
ュール構造体が開示されており、以下に、その各々につ
いてより詳細に説明する。
された絶縁モールド型キャップ５０からなる新規なモジ
ュール構造体が開示されており、以下に、その各々につ
いてより詳細に説明する。
【００１１】キャップ５０は、その上面から突出する３
つの突起５２，５３，５４を有しており、これら突起５
２，５３，５４は装置の３つの主端子をなす下方に折れ
曲がったセグメント５５，５６，５７を有している。図
１にはまた、各制御端子６０，６１と２つの補助パワー
端子６２，６３が示されている。
つの突起５２，５３，５４を有しており、これら突起５
２，５３，５４は装置の３つの主端子をなす下方に折れ
曲がったセグメント５５，５６，５７を有している。図
１にはまた、各制御端子６０，６１と２つの補助パワー
端子６２，６３が示されている。
【００１２】図２，図３および図４に示すように、副組
立体が組み立てられたときおよびそれが使用に供される
前に、上記端子５５，５６，５７は上方へ伸びているか
ら六角形のナット受け開口７０，７１，７２（図２参
照）が現れている。これら開口７０，７１，７２は、端
子５５，５６，５７の端部が下方へ押されたときに覆わ
れる。これら開口は、電気端子を外装に接続するために
通常使用されている六角ナットを受けることができる。
立体が組み立てられたときおよびそれが使用に供される
前に、上記端子５５，５６，５７は上方へ伸びているか
ら六角形のナット受け開口７０，７１，７２（図２参
照）が現れている。これら開口７０，７１，７２は、端
子５５，５６，５７の端部が下方へ押されたときに覆わ
れる。これら開口は、電気端子を外装に接続するために
通常使用されている六角ナットを受けることができる。
【００１３】上記ＩＭＳ基板５１はまた、図２に示され
ているように、取付孔７３，７４を備えている。これら
取付孔７３，７４は、上記ＩＭＳ基板と上記副組立体、
即ちモジュール構造体をヒートシンクへねじ止めする際
に、取付けねじを受けるようになっている。以下に説明
する上記装置により形成される回路は、図５に図式的に
示されている絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧ
ＢＴ）７５，７６から形成されるハーフブリッジ（ｏｎ
ｅ−ｈａｌｆ ｂｒｉｄｇｅ）回路である。ＩＧＢＴ７
５，７６は、各々の高速リカバリダイオード７７，７８
と並列に接続されている。図５に示されたハーフブリッ
ジ回路の電気端子は、図１に示したものに対応する。
ているように、取付孔７３，７４を備えている。これら
取付孔７３，７４は、上記ＩＭＳ基板と上記副組立体、
即ちモジュール構造体をヒートシンクへねじ止めする際
に、取付けねじを受けるようになっている。以下に説明
する上記装置により形成される回路は、図５に図式的に
示されている絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧ
ＢＴ）７５，７６から形成されるハーフブリッジ（ｏｎ
ｅ−ｈａｌｆ ｂｒｉｄｇｅ）回路である。ＩＧＢＴ７
５，７６は、各々の高速リカバリダイオード７７，７８
と並列に接続されている。図５に示されたハーフブリッ
ジ回路の電気端子は、図１に示したものに対応する。
【００１４】なお、本発明のモジュール構造体には、単
相および三相の全波整流ブリッジ、倍電圧整流器等、図
５に示されたもの以外に種々の回路装置が使用できる。
ダイオード、サイリスタ、バイポーラトランジスタおよ
びＭＯＳトランジスタ等の種々の半導体チップを単独で
もまた並列にも配置することもできる。後述するよう
に、上記ＩＧＢＴ７５，７６は４つの並列接続されたチ
ップからなる。
相および三相の全波整流ブリッジ、倍電圧整流器等、図
５に示されたもの以外に種々の回路装置が使用できる。
ダイオード、サイリスタ、バイポーラトランジスタおよ
びＭＯＳトランジスタ等の種々の半導体チップを単独で
もまた並列にも配置することもできる。後述するよう
に、上記ＩＧＢＴ７５，７６は４つの並列接続されたチ
ップからなる。
【００１５】上記外部外装ないしキャップ５０が図７，
図８および図９により詳細に示されている。上記キャッ
プ５０の内部には開口８０，８１，８２ａが形成されて
いて、前記端子５５，５６，５７はこれらの開口８０，
８１，８２ａを介してキャップ５０の内側に挿入される
ようになっている。開口８０，８１，８２ａは上記外装
の内側から下方へ伸びる突条により囲繞されている。突
条８２，８３，８４，８５，８６として図７，図８およ
び図９に種々に示されている他の突条が、上記キャップ
５０の全内周にわたって伸びる主内部延伸突条８７と協
働している。キャップ５０が内部端子板の上に配置され
ると、後述するように、確実かつ容易に上記端子を互い
に絶縁するために、当該端子はシリコンゲル等を充填す
ることができる環状絶縁空間に囲繞される。
図８および図９により詳細に示されている。上記キャッ
プ５０の内部には開口８０，８１，８２ａが形成されて
いて、前記端子５５，５６，５７はこれらの開口８０，
８１，８２ａを介してキャップ５０の内側に挿入される
ようになっている。開口８０，８１，８２ａは上記外装
の内側から下方へ伸びる突条により囲繞されている。突
条８２，８３，８４，８５，８６として図７，図８およ
び図９に種々に示されている他の突条が、上記キャップ
５０の全内周にわたって伸びる主内部延伸突条８７と協
働している。キャップ５０が内部端子板の上に配置され
ると、後述するように、確実かつ容易に上記端子を互い
に絶縁するために、当該端子はシリコンゲル等を充填す
ることができる環状絶縁空間に囲繞される。
【００１６】本発明にかかる新規な端子板構造体９０に
ついて説明すると、この端子板構造体９０はスナップ式
に主端子５５，５６，５７並びに制御端子６０，６３を
保持するようになっている。上記端子板９０はその上面
に複数の間隔を有するボス９１〜９４を有するモールド
されたプラスチックボディである。後述するように、こ
れらのボスは、入れ子となるとともに、上記上側キャッ
プ５０の内側に突出するリブにより囲繞されている。上
記ボスの間および上記ボスを囲繞している部分は、図６
に示すように、上記上部キャップ５０が上記端子板９０
に取着される前に、シリコン接着材で満たされていても
よい。上記上部キャップ５０のリブは接着材の内部に突
出するとともに、上記接着材を充填すると、上記端子
は、端子間で漏洩経路が形成されないように良好にシー
ルされるようになる。
ついて説明すると、この端子板構造体９０はスナップ式
に主端子５５，５６，５７並びに制御端子６０，６３を
保持するようになっている。上記端子板９０はその上面
に複数の間隔を有するボス９１〜９４を有するモールド
されたプラスチックボディである。後述するように、こ
れらのボスは、入れ子となるとともに、上記上側キャッ
プ５０の内側に突出するリブにより囲繞されている。上
記ボスの間および上記ボスを囲繞している部分は、図６
に示すように、上記上部キャップ５０が上記端子板９０
に取着される前に、シリコン接着材で満たされていても
よい。上記上部キャップ５０のリブは接着材の内部に突
出するとともに、上記接着材を充填すると、上記端子
は、端子間で漏洩経路が形成されないように良好にシー
ルされるようになる。
【００１７】端子板９０は、長いスロット９５，９６，
９７をも備えており、図２１および図２２を参照しなが
ら後述するように、これらスロット９５，９６，９７を
介して、上記端子５５，５６，５７が伸長するとともに
保持されるようになっている。上記端子板の下側には、
スロット９７の反対側に上記端子板の底部の長さに沿っ
て伸びる延伸された完全なプラスチック製のスカート部
がある。同様の延伸されたスカート部１０２，１０３が
スロット９５，９６の反対側に伸びている。スカート部
１００−１０１，１０２−１０３間の空間は、上記端子
５５，５６，５７の延伸部を受けて上記端子板に上記端
子をスナップ式に接続するとともに強固に固定できるよ
うにし、かつまた上記端子を膨張空洞内に隔離する。
９７をも備えており、図２１および図２２を参照しなが
ら後述するように、これらスロット９５，９６，９７を
介して、上記端子５５，５６，５７が伸長するとともに
保持されるようになっている。上記端子板の下側には、
スロット９７の反対側に上記端子板の底部の長さに沿っ
て伸びる延伸された完全なプラスチック製のスカート部
がある。同様の延伸されたスカート部１０２，１０３が
スロット９５，９６の反対側に伸びている。スカート部
１００−１０１，１０２−１０３間の空間は、上記端子
５５，５６，５７の延伸部を受けて上記端子板に上記端
子をスナップ式に接続するとともに強固に固定できるよ
うにし、かつまた上記端子を膨張空洞内に隔離する。
【００１８】上記端子板９０には、貫通孔１１０も形成
されている。後述するように、この貫通孔１１０は、上
部キャップの組立の前にＩＭＳ部材５１と上記端子板の
底部との間の空間に高い膨張係数を有するソフトシリコ
ンを充填する際の注入口となる。プラスチックプラグな
いしボール状ストッパ１１１（図２２）を充填作業の後
に開口１１０内に圧入し、所定位置に接着して上記空間
をシールすることができる。
されている。後述するように、この貫通孔１１０は、上
部キャップの組立の前にＩＭＳ部材５１と上記端子板の
底部との間の空間に高い膨張係数を有するソフトシリコ
ンを充填する際の注入口となる。プラスチックプラグな
いしボール状ストッパ１１１（図２２）を充填作業の後
に開口１１０内に圧入し、所定位置に接着して上記空間
をシールすることができる。
【００１９】上記端子板９０は、端子６０，６２，６
３，６１をそれぞれ受ける４つの平行に配置された開口
１２０〜１２３（図１０）を有している。これらの端子
は、上記端子板に圧入されるとともに取端子５５，５
６，５７とともに副組立体として保持されている。
３，６１をそれぞれ受ける４つの平行に配置された開口
１２０〜１２３（図１０）を有している。これらの端子
は、上記端子板に圧入されるとともに取端子５５，５
６，５７とともに副組立体として保持されている。
【００２０】上記種々の端子は、所望の構成とすること
ができるが、図１３ないし図２０は本発明の好ましい実
施例において使用される端子の形状を示している。した
がって、全端子６０〜６３は、図３および図１４に示さ
れた端子６０の構成を有している。端子６０〜６３は、
単に開口１２０〜１２３内に押し込んで上記スロットの
反対側に圧入し，上記端子を所定位置に保持する湾曲面
もしくはテーパ面によって圧着によりその中に保持され
るようにしてもよい。上記端子６０の下部は、図１４に
示す下部１３０にて上方に湾曲していて、後述するよう
に、ＩＭＳ基板５１の適当な領域へ半田付けすることが
できる平坦部を有している。
ができるが、図１３ないし図２０は本発明の好ましい実
施例において使用される端子の形状を示している。した
がって、全端子６０〜６３は、図３および図１４に示さ
れた端子６０の構成を有している。端子６０〜６３は、
単に開口１２０〜１２３内に押し込んで上記スロットの
反対側に圧入し，上記端子を所定位置に保持する湾曲面
もしくはテーパ面によって圧着によりその中に保持され
るようにしてもよい。上記端子６０の下部は、図１４に
示す下部１３０にて上方に湾曲していて、後述するよう
に、ＩＭＳ基板５１の適当な領域へ半田付けすることが
できる平坦部を有している。
【００２１】上記端子５５は、図１５および図１６に示
された構造を有するとともに、テーパ面１３１，１３２
を有している。これらテーパ面１３１，１３２は、上記
スロット９５に端子５５が挿入された後、上記端子板内
の所定位置に摩擦により保持するために、上記スロット
９５の反対側の端部に喰い込む寸法を有している。上記
端子の突出端部分１３３は、図１６に点線で示すよう
に、上方に湾曲していて平坦な端子底部１３４を形成し
ており、この端子底部１３４は後述するように、ＩＭＳ
基板上の適当なパッドに半田付けすることができる。上
記端子のボディ部分１３５は、上記端子５５が端子板内
に挿入されたときに図１２のスカート部１０２と１０３
との間に合致する。
された構造を有するとともに、テーパ面１３１，１３２
を有している。これらテーパ面１３１，１３２は、上記
スロット９５に端子５５が挿入された後、上記端子板内
の所定位置に摩擦により保持するために、上記スロット
９５の反対側の端部に喰い込む寸法を有している。上記
端子の突出端部分１３３は、図１６に点線で示すよう
に、上方に湾曲していて平坦な端子底部１３４を形成し
ており、この端子底部１３４は後述するように、ＩＭＳ
基板上の適当なパッドに半田付けすることができる。上
記端子のボディ部分１３５は、上記端子５５が端子板内
に挿入されたときに図１２のスカート部１０２と１０３
との間に合致する。
【００２２】図１７および図１８は、伸長下部ボディ１
４０および下方に突出する端子部分１４１を有する端子
５６を示しており、端子部分１４１は図１８に示すよう
に湾曲部１４２となっており、この湾曲部１４２は上記
ＩＭＳ基板へ半田付けされる平坦部を有する。
４０および下方に突出する端子部分１４１を有する端子
５６を示しており、端子部分１４１は図１８に示すよう
に湾曲部１４２となっており、この湾曲部１４２は上記
ＩＭＳ基板へ半田付けされる平坦部を有する。
【００２３】図１９および図２０はボディ部分１４２ａ
および図２０に点線で示された形状部１４４に湾曲する
ことができる端子延長部１４３を有する。端子５７が上
記端子板に取り付けられると、それは上記スロット９７
内に圧入されて、上記端子の端部１４４が外向きにかつ
下方に突出して、摩擦により、その中に保持される。
および図２０に点線で示された形状部１４４に湾曲する
ことができる端子延長部１４３を有する。端子５７が上
記端子板に取り付けられると、それは上記スロット９７
内に圧入されて、上記端子の端部１４４が外向きにかつ
下方に突出して、摩擦により、その中に保持される。
【００２４】図２１および図２２に示すように、全ての
端子は上記端子９０内に摺動可能に装着されるととも
に、摩擦もしくはスナップアクションにより端子ボディ
９０に固定される。各制御端子の底部１３０および端子
５５，５６，５７の底部１３４，１４２，１４４は、端
子板９０に上記端子が組み付けられると、共通の平面に
配置される。これらの底面は適当な半田パッドに半田付
けされ、これらパッドは、次に説明するように、ＩＭＳ
基板の上に適当に配置されている。
端子は上記端子９０内に摺動可能に装着されるととも
に、摩擦もしくはスナップアクションにより端子ボディ
９０に固定される。各制御端子の底部１３０および端子
５５，５６，５７の底部１３４，１４２，１４４は、端
子板９０に上記端子が組み付けられると、共通の平面に
配置される。これらの底面は適当な半田パッドに半田付
けされ、これらパッドは、次に説明するように、ＩＭＳ
基板の上に適当に配置されている。
【００２５】チップが取り付けられていない基板５１が
図２３，図２４に示されている。上記基板５１は基本的
に、上部に薄い絶縁層を有する厚肉のアルミニューム板
である。この絶縁層の上には、銅のパターンが形成され
る。ＩＭＳ基板については周知である。上記絶縁層は非
常に薄いので、それは上記銅のパターンから上記アルミ
ニューム基板への良好な熱伝達を行う一方、両者の間の
良好な電気絶縁を与える。
図２３，図２４に示されている。上記基板５１は基本的
に、上部に薄い絶縁層を有する厚肉のアルミニューム板
である。この絶縁層の上には、銅のパターンが形成され
る。ＩＭＳ基板については周知である。上記絶縁層は非
常に薄いので、それは上記銅のパターンから上記アルミ
ニューム基板への良好な熱伝達を行う一方、両者の間の
良好な電気絶縁を与える。
【００２６】図２３は、上記アルミニューム基板から絶
縁されるとともに、互いに絶縁されているＩＭＳ基板の
銅の領域１５０〜１５６を示している。これらの銅領域
の一部に施したハッチングは、リードワイヤに超音波接
続できるクラッドアルミニュームがメッキされているこ
とを示している。メッキされていない銅領域は他の部品
に半田接続するのに適している。
縁されるとともに、互いに絶縁されているＩＭＳ基板の
銅の領域１５０〜１５６を示している。これらの銅領域
の一部に施したハッチングは、リードワイヤに超音波接
続できるクラッドアルミニュームがメッキされているこ
とを示している。メッキされていない銅領域は他の部品
に半田接続するのに適している。
【００２７】拡大領域１５４，１５５は、各々延長部１
６０，１６１をそれぞれ有しており、これら延長部１６
０，１６１は、図２５，図２６に示した放熱器１７０の
如くの放熱器を受けるのに適しており、放熱器は、上記
モジュールの半導体回路を形成するために採用される種
々のチップが半田付けされたアルミニューム板であって
もよい。図２５，図２６の放熱器１７０の場合、４つの
並列接続ＩＧＢＴチップ１７２〜１７４および高速リカ
バリダイオード１７５〜１７８がそれに半田付けされ、
全てが並列に接続される。これらの部品は一般に、図５
のＩＧＢＴ７５および高速リカバリダイオード７７に対
応している。
６０，１６１をそれぞれ有しており、これら延長部１６
０，１６１は、図２５，図２６に示した放熱器１７０の
如くの放熱器を受けるのに適しており、放熱器は、上記
モジュールの半導体回路を形成するために採用される種
々のチップが半田付けされたアルミニューム板であって
もよい。図２５，図２６の放熱器１７０の場合、４つの
並列接続ＩＧＢＴチップ１７２〜１７４および高速リカ
バリダイオード１７５〜１７８がそれに半田付けされ、
全てが並列に接続される。これらの部品は一般に、図５
のＩＧＢＴ７５および高速リカバリダイオード７７に対
応している。
【００２８】それぞれの放熱器上の２つのかかる組立体
が図２７に示すように使用されており、この図２７にお
いて、上記放熱器１７０は図２５，図２６に示されたも
のであり、一方、図５のＩＧＢＴ７６およびダイオード
７８に対応する同じ組立体１８０が図２７の銅領域１５
５に半田付けされる。
が図２７に示すように使用されており、この図２７にお
いて、上記放熱器１７０は図２５，図２６に示されたも
のであり、一方、図５のＩＧＢＴ７６およびダイオード
７８に対応する同じ組立体１８０が図２７の銅領域１５
５に半田付けされる。
【００２９】各チップの裏面はそれぞれの放熱器１７
０，１８０に半田付けされる一方、上記チップの上面の
端子は、周知のように、適当なワイヤとスティッチボン
ディングを使用して超音波ボンディングされる。図２７
には、一本のスティッチワイヤだけが示されているが、
実際には、各々の接続には、４本の平行なスティッチボ
ンディングワイヤが使用される。
０，１８０に半田付けされる一方、上記チップの上面の
端子は、周知のように、適当なワイヤとスティッチボン
ディングを使用して超音波ボンディングされる。図２７
には、一本のスティッチワイヤだけが示されているが、
実際には、各々の接続には、４本の平行なスティッチボ
ンディングワイヤが使用される。
【００３０】図２７では、制御端子１５０は、ＩＭＳ上
の経路を経由して、放熱器１７０上の各ＩＧＢＴのゲー
ト接点に接続されている。放熱器１７０の各チップのエ
ミッタ接点は、最初にそれぞれのファーストリカバリダ
イオードの電極に接続され、その後、上記経路１５５の
延長部１９０に接続される。制御端子１５３は、最初に
上記放熱器１７０に対して図示しない手法で絶縁されて
いる導体パッド１９１，１９２に接続され、上記放熱器
１８０のＩＧＢＴチップの制御電極にスティッチボンド
される。
の経路を経由して、放熱器１７０上の各ＩＧＢＴのゲー
ト接点に接続されている。放熱器１７０の各チップのエ
ミッタ接点は、最初にそれぞれのファーストリカバリダ
イオードの電極に接続され、その後、上記経路１５５の
延長部１９０に接続される。制御端子１５３は、最初に
上記放熱器１７０に対して図示しない手法で絶縁されて
いる導体パッド１９１，１９２に接続され、上記放熱器
１８０のＩＧＢＴチップの制御電極にスティッチボンド
される。
【００３１】放熱器１８０上のＩＧＢＴの上面の主電極
はスティッチボンドされ、最初に各々のファーストリカ
バリダイオードに結合されて、それから上記ＩＭＳ基板
の導体パッド１５６に結合される。制御電極１５１，１
５２を電源端子５６，５７に接続するために、点線２０
０，２０１により図式的に示された絶縁ワイヤがそれぞ
れこれらの電極をパッド延長部１６１および上記パッド
１５６に接続する。
はスティッチボンドされ、最初に各々のファーストリカ
バリダイオードに結合されて、それから上記ＩＭＳ基板
の導体パッド１５６に結合される。制御電極１５１，１
５２を電源端子５６，５７に接続するために、点線２０
０，２０１により図式的に示された絶縁ワイヤがそれぞ
れこれらの電極をパッド延長部１６１および上記パッド
１５６に接続する。
【００３２】図２２，図２７および図２８においては、
接点１３４，１４２，１４４がそれぞれ端子の銅露出部
分１６０，１５６，１６１の上に配置されて接触するよ
うに、種々の端子が上記端子板内に物理的に支持されて
なる図２２の副組立体を図２７のＩＭＳ表面上に簡単に
当接させている。領域１５０〜１５３と一直線をなす制
御端子６０〜６３の底部を含む副組立体の全体は、一操
作で完全な副組立体として半田付けすることができる。
接点１３４，１４２，１４４がそれぞれ端子の銅露出部
分１６０，１５６，１６１の上に配置されて接触するよ
うに、種々の端子が上記端子板内に物理的に支持されて
なる図２２の副組立体を図２７のＩＭＳ表面上に簡単に
当接させている。領域１５０〜１５３と一直線をなす制
御端子６０〜６３の底部を含む副組立体の全体は、一操
作で完全な副組立体として半田付けすることができる。
【００３３】半田付け中に、上記ＩＭＳ基板に対して図
２２の上記副組立体を配置するのを容易にするために、
一対の取り外し可能なペグが上記端子板９０のモールド
部に設けられていてもよい。したがって、たとえば図２
１に示され、図２８には点線で示され、また、図３０，
図３１に示されているように、ペグ２１０，２１１は基
板９０の反対側の端部の切り欠きに一体的に固定される
とともに、それから容易に取り外すことができる。これ
らの位置決め用ペグ２１０，２１１は、上記ＩＭＳ基板
５１の装着開口７３に密着するペグ２１０について図２
９に示されている端部２１２のような、径が縮小する端
部を有する。同様にして、上記反対のペグ２１１はＩＭ
Ｓ基板５１の上記開口７４内に合致し、上記端子の底部
を含む図２２の全組立体は、ＩＭＳ基板のそれぞれの銅
のパッド領域に対して正確に配置されて上記半田付け作
業が行われる。
２２の上記副組立体を配置するのを容易にするために、
一対の取り外し可能なペグが上記端子板９０のモールド
部に設けられていてもよい。したがって、たとえば図２
１に示され、図２８には点線で示され、また、図３０，
図３１に示されているように、ペグ２１０，２１１は基
板９０の反対側の端部の切り欠きに一体的に固定される
とともに、それから容易に取り外すことができる。これ
らの位置決め用ペグ２１０，２１１は、上記ＩＭＳ基板
５１の装着開口７３に密着するペグ２１０について図２
９に示されている端部２１２のような、径が縮小する端
部を有する。同様にして、上記反対のペグ２１１はＩＭ
Ｓ基板５１の上記開口７４内に合致し、上記端子の底部
を含む図２２の全組立体は、ＩＭＳ基板のそれぞれの銅
のパッド領域に対して正確に配置されて上記半田付け作
業が行われる。
【００３４】一旦、組立半ばの端子板が所定位置に半田
付けされると、上記端子板の底部は、図６に最もよく示
されているように、上記ＩＭＳ基板の上面の上にスペー
スが形成されて上記チップおよびワイヤボンドの上に膨
張スペースが形成される。上記チップやリードワイヤを
含む領域を、温度により膨張自在な、たとえばソフトシ
リコンのような活性化環境体（ｐａｓｓｉｖａｔｉｏｎ
ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ）で満たして、上記チップお
よびボンドワイヤの熱による移動を吸収するとともにま
た、湿気もしくは不純物の侵入に対して外装を完全にシ
ールし、また種々の端子間の完全な絶縁を確保するよう
にすることが好ましい。
付けされると、上記端子板の底部は、図６に最もよく示
されているように、上記ＩＭＳ基板の上面の上にスペー
スが形成されて上記チップおよびワイヤボンドの上に膨
張スペースが形成される。上記チップやリードワイヤを
含む領域を、温度により膨張自在な、たとえばソフトシ
リコンのような活性化環境体（ｐａｓｓｉｖａｔｉｏｎ
ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ）で満たして、上記チップお
よびボンドワイヤの熱による移動を吸収するとともにま
た、湿気もしくは不純物の侵入に対して外装を完全にシ
ールし、また種々の端子間の完全な絶縁を確保するよう
にすることが好ましい。
【００３５】本発明では、上記端子板９０の底部と上記
ＩＭＳ構造体５１の上部との間の空間は、端子板９０の
充填開口１１０を通して、種々のチップと接続ボンドの
高さを越える高さにソフトシリコンで充たされる。小さ
い膨張スペースが、図６に最もよく示されているよう
に、端子板９０の底部に残るようにすることができる。
図６は、上記ソフトシリコンが上記ＩＭＳ基板５１と外
装９０との間の内部空間を満たすことができるレベルを
点線で示している。ソフトシリコンで上記空間を充填し
た後、上記空間は、所定場所に接着されるプラスチック
ボールのようなもので、開口１１０を塞ぐことによりシ
ールされる。
ＩＭＳ構造体５１の上部との間の空間は、端子板９０の
充填開口１１０を通して、種々のチップと接続ボンドの
高さを越える高さにソフトシリコンで充たされる。小さ
い膨張スペースが、図６に最もよく示されているよう
に、端子板９０の底部に残るようにすることができる。
図６は、上記ソフトシリコンが上記ＩＭＳ基板５１と外
装９０との間の内部空間を満たすことができるレベルを
点線で示している。ソフトシリコンで上記空間を充填し
た後、上記空間は、所定場所に接着されるプラスチック
ボールのようなもので、開口１１０を塞ぐことによりシ
ールされる。
【００３６】次に、端子５５，５６，５７の折曲線が図
１のボス５５，５６，５７の頂部と面一となるまで、上
記上部外装５０が上部キャップの開口９０，８０，８
１，８２を介して上記端子５５，５６，５７をスライド
させることにより装着され、上記端子は組立完了後に容
易に折り曲げることができる。
１のボス５５，５６，５７の頂部と面一となるまで、上
記上部外装５０が上部キャップの開口９０，８０，８
１，８２を介して上記端子５５，５６，５７をスライド
させることにより装着され、上記端子は組立完了後に容
易に折り曲げることができる。
【００３７】上記外装の底部と端子板９０の上部との間
の領域での端子間の良好な絶縁性を確保するため、上記
端子板が上方に突出するボス９１，９２，９３，９４を
備え、これらボスは、リブ８２，８３，８４，８５，８
６のような延在するリブおよび上記上部外装の底部の囲
繞された領域と入れ子となっているかまたは囲繞されて
なる新規な構成を有する。これらの領域が入れ子となっ
ていると、端子間の絶縁が容易に達成される。好ましく
は、外装の上部９０の突条２２０で区画された領域（図
１０および図２１参照）は、適当な接着材等でその高さ
のほぼ半分まで満たされる。この接着材は、図２の端子
５５，５６，５７を囲繞する。その後、上記上部キャッ
プ５０が組み立てられ、種々のリブがボス９１〜９４と
これらのボスの周りとの間の空間内および上記接着材の
中に突出し、上記端子を効果的にシールするとともに外
装全体を湿気の侵入に対してシールしている。同時に、
接着剤等がまた上記ＩＭＳ基板５１のエッジの周りや、
そのエッジと図６に示された外装の底部の溝部との間を
シールするために使用される。したがって、互いに非常
によく絶縁された端子を有するとともに、自由に膨張お
よび収縮するシリコンにより確実に活性化された外装内
に半導体部品を収容する、完全にシールされた外装が提
供される。
の領域での端子間の良好な絶縁性を確保するため、上記
端子板が上方に突出するボス９１，９２，９３，９４を
備え、これらボスは、リブ８２，８３，８４，８５，８
６のような延在するリブおよび上記上部外装の底部の囲
繞された領域と入れ子となっているかまたは囲繞されて
なる新規な構成を有する。これらの領域が入れ子となっ
ていると、端子間の絶縁が容易に達成される。好ましく
は、外装の上部９０の突条２２０で区画された領域（図
１０および図２１参照）は、適当な接着材等でその高さ
のほぼ半分まで満たされる。この接着材は、図２の端子
５５，５６，５７を囲繞する。その後、上記上部キャッ
プ５０が組み立てられ、種々のリブがボス９１〜９４と
これらのボスの周りとの間の空間内および上記接着材の
中に突出し、上記端子を効果的にシールするとともに外
装全体を湿気の侵入に対してシールしている。同時に、
接着剤等がまた上記ＩＭＳ基板５１のエッジの周りや、
そのエッジと図６に示された外装の底部の溝部との間を
シールするために使用される。したがって、互いに非常
によく絶縁された端子を有するとともに、自由に膨張お
よび収縮するシリコンにより確実に活性化された外装内
に半導体部品を収容する、完全にシールされた外装が提
供される。
【００３８】本発明の上記説明においては、特定の形状
を有する好ましい実施例を説明したが、図示の形状は、
本発明の範囲内で実施例に応じて変えることができる。
たとえば、装置の幅を２倍にして、放熱器１７０，１８
０の半導体部品と並列に接続される半導体部品を有する
第３および第４放熱器のための空間を形成することがで
きる。したがって、ＩＭＳ基板５１は幅が２倍になる
と、全ての部品がこの寸法に合致するように大きくされ
る。
を有する好ましい実施例を説明したが、図示の形状は、
本発明の範囲内で実施例に応じて変えることができる。
たとえば、装置の幅を２倍にして、放熱器１７０，１８
０の半導体部品と並列に接続される半導体部品を有する
第３および第４放熱器のための空間を形成することがで
きる。したがって、ＩＭＳ基板５１は幅が２倍になる
と、全ての部品がこの寸法に合致するように大きくされ
る。
【００３９】
【発明の効果】一般に、本発明では、最大寸法の放熱器
を使用して外装から最大の熱的性能を得ることができ
る。本発明における端子のシール方法は、シリコンゲル
の膨張により信頼性のあるシールを提供するとともに、
モールドされ／あらかじめ組み立てられた端子板は、外
装をより組み立て易くする。これらの３つの改善は、よ
りよい性能、信頼性および製造の容易さを有する完全な
ＩＭＳ外装を提供する。
を使用して外装から最大の熱的性能を得ることができ
る。本発明における端子のシール方法は、シリコンゲル
の膨張により信頼性のあるシールを提供するとともに、
モールドされ／あらかじめ組み立てられた端子板は、外
装をより組み立て易くする。これらの３つの改善は、よ
りよい性能、信頼性および製造の容易さを有する完全な
ＩＭＳ外装を提供する。
【００４０】大電流のスイッチを得るためには、並列Ｉ
ＧＢＴチップを使用することにより、性能が大幅に改善
される。ゲート抵抗は上記チップに集積されていて、上
記ゲートを共にスティッチボンドすることができ、上記
ＩＭＳ基板導体および抵抗の領域をなくすことができ
る。これにより、上記放熱器を大きくして上記ＩＭＳ基
板のエポキシ絶縁体を介してパワー消費が最大となる。
上記ＩＭＳ基板は、典型的な金属／セラミック型モジュ
ール以上の領域を要求するとともにその要求に応じるこ
とができる。放熱器が大きくなればなるほどますます、
装置の熱抵抗（シータ−ｊｃ）が小さくなり、個々のＩ
ＧＢＴチップが熱的に結合され、並列チップのスイッチ
ングが改善される。
ＧＢＴチップを使用することにより、性能が大幅に改善
される。ゲート抵抗は上記チップに集積されていて、上
記ゲートを共にスティッチボンドすることができ、上記
ＩＭＳ基板導体および抵抗の領域をなくすことができ
る。これにより、上記放熱器を大きくして上記ＩＭＳ基
板のエポキシ絶縁体を介してパワー消費が最大となる。
上記ＩＭＳ基板は、典型的な金属／セラミック型モジュ
ール以上の領域を要求するとともにその要求に応じるこ
とができる。放熱器が大きくなればなるほどますます、
装置の熱抵抗（シータ−ｊｃ）が小さくなり、個々のＩ
ＧＢＴチップが熱的に結合され、並列チップのスイッチ
ングが改善される。
【００４１】湿気や他の外部環境要因から半導体チップ
を保護するシリコンゲルにより信頼性が改善される。大
型の銅製端子を外装の上部に必要とするハイパワーのモ
ジュールでは、業界では、シリコンゲルの上部に、比較
的固いエポキシを充填することを余儀なくされていた。
このことは、シリコンゲルを密封してしまい、そのため
しばしば外装の破裂を引き起こし、それにより上記シリ
コンゲルを漏洩させたり、上記シリコンシールに損傷を
与えたりすることになる。外装ケースへの改善された支
持基板にて、機械的な支持および端子のシールを与える
端子支持部は、シリコンゲルの上に膨張空間を有する。
この膨張空間は、高い温度では上記シリコンゲルが膨張
して上記外装が破裂するのを防止する。
を保護するシリコンゲルにより信頼性が改善される。大
型の銅製端子を外装の上部に必要とするハイパワーのモ
ジュールでは、業界では、シリコンゲルの上部に、比較
的固いエポキシを充填することを余儀なくされていた。
このことは、シリコンゲルを密封してしまい、そのため
しばしば外装の破裂を引き起こし、それにより上記シリ
コンゲルを漏洩させたり、上記シリコンシールに損傷を
与えたりすることになる。外装ケースへの改善された支
持基板にて、機械的な支持および端子のシールを与える
端子支持部は、シリコンゲルの上に膨張空間を有する。
この膨張空間は、高い温度では上記シリコンゲルが膨張
して上記外装が破裂するのを防止する。
【００４２】上記モールド端子支持基板は、製造が容易
で、端子のために高精度の支持部を提供し、それらが上
記基板のパターンに整列することができるようにすると
ともに、単一のあらかじめ組み立てられたユニットとし
てのケースに整列できるようにする。これにより、リフ
ロー半田、部品配置および外装閉鎖のための製造に必要
なものや複雑な配置システムが不要となる。
で、端子のために高精度の支持部を提供し、それらが上
記基板のパターンに整列することができるようにすると
ともに、単一のあらかじめ組み立てられたユニットとし
てのケースに整列できるようにする。これにより、リフ
ロー半田、部品配置および外装閉鎖のための製造に必要
なものや複雑な配置システムが不要となる。
【００４３】本発明は好ましい実施例について説明して
きたが、多くの他の変形および改変並びに他の用法は、
当業者にとっては明かである。したがって、本発明は、
以上の特定の開示によって限定されるべきものではな
く、添付の特許請求の範囲によってのみ規定されるべき
ものである。
きたが、多くの他の変形および改変並びに他の用法は、
当業者にとっては明かである。したがって、本発明は、
以上の特定の開示によって限定されるべきものではな
く、添付の特許請求の範囲によってのみ規定されるべき
ものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明により構成される外装の斜視図であ
る。
る。
【図２】 図１の外装の上面図である。
【図３】 図２の正面図である。
【図４】 図３の側面図である。
【図５】 図１ないし図４の外装内に形成される内部回
路の回路図である。
路の回路図である。
【図６】 図２の６−６線に沿う断面図である。
【図７】 図１〜図４および図６の組立体の上部キャッ
プの内部を見た内面図である。
プの内部を見た内面図である。
【図８】 図７の８−８線に沿う断面図である。
【図９】 図７の９−９線に沿う断面図である。
【図１０】 以上の図面の端子板の構成の上面図であ
る。
る。
【図１１】 図１０の１１−１１線に沿う断面図であ
る。
る。
【図１２】 図１１の１２−１２線から見た底面図であ
る。
る。
【図１３】 以上の図面の一つの制御端子のためのゲー
ト接点部の正面図である。
ト接点部の正面図である。
【図１４】 底部が半田付け位置に折り曲げられた後の
図１３の端子の側面図である。
図１３の端子の側面図である。
【図１５】 図１の組立体の一つの主端子の正面図であ
る。
る。
【図１６】 半田付け位置へ端子が曲げられた状態を点
線で示している図１５の端子の側面図である。
線で示している図１５の端子の側面図である。
【図１７】 図１の組立体の２番目の主端子の正面図で
ある。
ある。
【図１８】 図１７の側面図である。
【図１９】 本発明にかかる組立体の３番目の主端子の
正面図である。
正面図である。
【図２０】 図１９の端子の側面図である。
【図２１】 上記端子板に挿入された図１３ないし図２
０の種々の端子を有する図１０の端子板の分解斜視図で
ある。
０の種々の端子を有する図１０の端子板の分解斜視図で
ある。
【図２２】 スナップ式に所定の位置に挿入されて保持
された端子を有する図２１の端子板の説明図である。
された端子を有する図２１の端子板の説明図である。
【図２３】 放熱器およびリードを取着する前に本発明
により使用されるＩＭＳ基板の上面図である。
により使用されるＩＭＳ基板の上面図である。
【図２４】 図２３の側面図である。
【図２５】 選択されたＩＧＢＴを有するとともに、そ
れに半田付けされた高速リカバリダイオードを有する放
熱器の上面図である。
れに半田付けされた高速リカバリダイオードを有する放
熱器の上面図である。
【図２６】 図２５の放熱器の側面図である。
【図２７】 放熱器がＩＭＳ基板の所定位置に半田付け
されるとともにリードが種々のチップと端子との間で相
互接続された後の図２３のＩＭＳ基板の上面図である。
されるとともにリードが種々のチップと端子との間で相
互接続された後の図２３のＩＭＳ基板の上面図である。
【図２８】 図２２の端子板の側面図であって、図２７
の端子位置に配置された主端子半田付けパッドもしくは
底部を示すとともに、さらに半田付け作業の間にＩＭＳ
基板に関して端子板および端子を位置決めするのを補助
する折取位置決め突起を仮想線で示している。
の端子位置に配置された主端子半田付けパッドもしくは
底部を示すとともに、さらに半田付け作業の間にＩＭＳ
基板に関して端子板および端子を位置決めするのを補助
する折取位置決め突起を仮想線で示している。
【図２９】 上記ＩＭＳ基板の装着開口に対して位置決
めされた図２８の一つの折取りエレメントを示す説明図
である。
めされた図２８の一つの折取りエレメントを示す説明図
である。
【図３０】 上記上部キャップ、端子板およびＩＭＳ基
板を完全に組み立てる前に互いに配置されたこれら部品
を図式的に示す断面図である。
板を完全に組み立てる前に互いに配置されたこれら部品
を図式的に示す断面図である。
【図３１】 ３１−３１線に沿う図３０の断面図であ
る。
る。
５０ 絶縁モールド型キャップ ５１ 絶縁金属基板 ５２ 突起 ５３ 突起 ５４ 突起 ５５ セグメント ５６ セグメント ５７ セグメント ６０ 制御端子 ６１ 制御端子 ６２ 補助パワー端子 ６３ 補助パワー端子 ７０ ナット受け開口 ７１ ナット受け開口 ７２ ナット受け開口 ７３ 取付孔 ７４ 取付孔 ７５ ＩＧＢＴ ７６ ＩＧＢＴ ７７ 高速リカバリダイオード ７８ 高速リカバリダイオード ８０ 開口 ８１ 開口 ８２ａ 開口 ８２ 突条 ８３ 突条 ８４ 突条 ８５ 突条 ８６ 突条 ８７ 主内部延伸突条 ９０ 端子板構造体 ９１ ボス ９２ ボス ９３ ボス ９４ ボス ９５ スロット ９６ スロット ９７ スロット １００ スカート部 １０１ スカート部 １０２ スカート部 １０３ スカート部 １１０ 貫通孔 １１１ ボール状ストッパ １２０ 開口 １２１ 開口 １２２ 開口 １２３ 開口 １３０ 下部 １３１ テーパ面 １３２ テーパ面 １３３ 突出端部分 １３４ 端子底部 １３５ ボディ部分 １４０ 伸長下部ボディ １４１ 端子部分 １４２ 湾曲部分 １４２ａボディ部分 １４３ 端子延長部 １４４ 形状部 １５０ 銅領域 １５１ 銅領域 １５２ 銅領域 １５３ 銅領域 １５４ 銅領域 １５５ 銅領域 １５６ 銅領域 １６０ 延長部 １６１ 延長部 １７０ 放熱器 １７２ ＩＧＢＴチップ １７３ ＩＧＢＴチップ １７４ ＩＧＢＴチップ １７５ 高速リカバリダイオード １７６ 高速リカバリダイオード １７７ 高速リカバリダイオード １７８ 高速リカバリダイオード １７９ 高速リカバリダイオード １８０ 組立体 １９０ 延長部 １９１ 導体パッド １９２ 導体パッド ２１０ ペグ ２１１ ペグ ２１２ 端部 ２２０ 突条
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成６年９月２９日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００３
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００３】
【発明の要旨】本発明にかかるモジュールは、溶接、半
田付けなどの加熱により取着された半導体チップ（ｃｈ
ｉｐ）もしくはダイ（ｄｉｅ）を有するＩＭＳ基板の上
に組み立てられる。以下、チップ（ｃｈｉｐ）、ダイ
（ｄｉｅ）およびウェハ（ｗａｆｅｒ）なる用語を用い
るが、これらの用語は、裸の、薄い、平坦な半導体素子
を表すものとして互いに置換できるものとする。上記半
導体素子は、ＭＯＳＦＥＴ、ＩＧＢＴ、ＭＯＳ制御サイ
リスタ等のような金属酸化物のゲートを有するパワー素
子や、ダイオードのような所望のタイプのものであって
もよい。
田付けなどの加熱により取着された半導体チップ（ｃｈ
ｉｐ）もしくはダイ（ｄｉｅ）を有するＩＭＳ基板の上
に組み立てられる。以下、チップ（ｃｈｉｐ）、ダイ
（ｄｉｅ）およびウェハ（ｗａｆｅｒ）なる用語を用い
るが、これらの用語は、裸の、薄い、平坦な半導体素子
を表すものとして互いに置換できるものとする。上記半
導体素子は、ＭＯＳＦＥＴ、ＩＧＢＴ、ＭＯＳ制御サイ
リスタ等のような金属酸化物のゲートを有するパワー素
子や、ダイオードのような所望のタイプのものであって
もよい。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１３】上記ＩＭＳ基板５１はまた、図２に示され
ているように、取付孔７３，７４を備えている。これら
取付孔７３，７４は、上記ＩＭＳ基板と上記副組立体、
即ちモジュール構造体をヒートシンクへねじ止めする際
に、取付けねじを受けるようになっている。以下に説明
する上記装置により形成される回路は、図５に図式的に
示されている絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧ
ＢＴ）７５，７６から形成されるハーフブリッジ（ｏｎ
ｅ−ｈａｌｆ ｂｒｉｄｇｅ）回路である。ＩＧＢＴ７
５，７６は、各々の高速リカバリダイオード７７，７８
と並列に接続されている。図５に示されたハーフブリッ
ジ回路の電気端子は、図１に示したものに対応する。基
板５１が中央絶縁層５１ａを有していることが図６に最
もよく示されており、上記中央絶縁層５１ａは基板５１
の上半分の導体と下半分の導体とを絶縁する。
ているように、取付孔７３，７４を備えている。これら
取付孔７３，７４は、上記ＩＭＳ基板と上記副組立体、
即ちモジュール構造体をヒートシンクへねじ止めする際
に、取付けねじを受けるようになっている。以下に説明
する上記装置により形成される回路は、図５に図式的に
示されている絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧ
ＢＴ）７５，７６から形成されるハーフブリッジ（ｏｎ
ｅ−ｈａｌｆ ｂｒｉｄｇｅ）回路である。ＩＧＢＴ７
５，７６は、各々の高速リカバリダイオード７７，７８
と並列に接続されている。図５に示されたハーフブリッ
ジ回路の電気端子は、図１に示したものに対応する。基
板５１が中央絶縁層５１ａを有していることが図６に最
もよく示されており、上記中央絶縁層５１ａは基板５１
の上半分の導体と下半分の導体とを絶縁する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２４】図２１および図２２に示すように、全ての
端子は上記端子板９０内に摺動可能に装着されるととも
に、摩擦もしくはスナップアクションにより端子板９０
に固定される。各制御端子の底部１３０および端子５
５，５６，５７の底部１３４，１４２，１４４は、端子
板９０に上記端子が組み付けられると、共通の平面に配
置される。これらの底面は適当な半田パッドに半田付け
され、これらパッドは、次に説明するように、ＩＭＳ基
板の上に適当に配置されている。
端子は上記端子板９０内に摺動可能に装着されるととも
に、摩擦もしくはスナップアクションにより端子板９０
に固定される。各制御端子の底部１３０および端子５
５，５６，５７の底部１３４，１４２，１４４は、端子
板９０に上記端子が組み付けられると、共通の平面に配
置される。これらの底面は適当な半田パッドに半田付け
され、これらパッドは、次に説明するように、ＩＭＳ基
板の上に適当に配置されている。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２７】拡大領域１５４，１５５は、各々延長部１
６０，１６１をそれぞれ有しており、これら延長部１６
０，１６１は、図２５，図２６に示した放熱器１７０の
如くの放熱器を受けるのに適しており、放熱器は、上記
モジュールの半導体回路を形成するために採用される種
々のチップが半田付けされたアルミニューム板であって
もよい。図２５，図２６の放熱器１７０の場合、４つの
並列接続ＩＧＢＴチップ１７２〜１７４および１７４ａ
並びに高速リカバリダイオード１７５〜１７８がそれに
半田付けされ、全てが並列に接続される。これらの部品
は一般に、図５のＩＧＢＴ７５および高速リカバリダイ
オード７７に対応している。
６０，１６１をそれぞれ有しており、これら延長部１６
０，１６１は、図２５，図２６に示した放熱器１７０の
如くの放熱器を受けるのに適しており、放熱器は、上記
モジュールの半導体回路を形成するために採用される種
々のチップが半田付けされたアルミニューム板であって
もよい。図２５，図２６の放熱器１７０の場合、４つの
並列接続ＩＧＢＴチップ１７２〜１７４および１７４ａ
並びに高速リカバリダイオード１７５〜１７８がそれに
半田付けされ、全てが並列に接続される。これらの部品
は一般に、図５のＩＧＢＴ７５および高速リカバリダイ
オード７７に対応している。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】変更
【補正内容】
【００３３】半田付け中に、上記ＩＭＳ基板に対して図
２２の上記副組立体を配置するのを容易にするために、
一対の取り外し可能なペグが上記端子板９０のモールド
部に設けられていてもよい。したがって、たとえば図２
１に示され、図２８には点線で示され、ペグ２１０，２
１１は基板９０の反対側の端部の切り欠きに一体的に固
定されるとともに、それから容易に取り外すことができ
る。これらの位置決め用ペグ２１０，２１１は、上記Ｉ
ＭＳ基板５１の装着開口７３に密着するペグ２１０につ
いて図２９に示されている端部２１２のような、径が縮
小する端部を有する。同様にして、上記反対のペグ２１
１はＩＭＳ基板５１の上記開口７４内に合致し、上記端
子の底部を含む図２２の全組立体は、ＩＭＳ基板のそれ
ぞれの銅のパッド領域に対して正確に配置されて上記半
田付け作業が行われる。
２２の上記副組立体を配置するのを容易にするために、
一対の取り外し可能なペグが上記端子板９０のモールド
部に設けられていてもよい。したがって、たとえば図２
１に示され、図２８には点線で示され、ペグ２１０，２
１１は基板９０の反対側の端部の切り欠きに一体的に固
定されるとともに、それから容易に取り外すことができ
る。これらの位置決め用ペグ２１０，２１１は、上記Ｉ
ＭＳ基板５１の装着開口７３に密着するペグ２１０につ
いて図２９に示されている端部２１２のような、径が縮
小する端部を有する。同様にして、上記反対のペグ２１
１はＩＭＳ基板５１の上記開口７４内に合致し、上記端
子の底部を含む図２２の全組立体は、ＩＭＳ基板のそれ
ぞれの銅のパッド領域に対して正確に配置されて上記半
田付け作業が行われる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３６
【補正方法】変更
【補正内容】
【００３６】次に、端子５５，５６，５７の折曲線が図
１のボス５５，５６，５７の頂部と面一となるまで、上
記上部外装５０が上部キャップの開口８０，８１，８２
ａを介して上記端子５５，５６，５７をスライドさせる
ことにより装着され、上記端子は組立完了後に容易に折
り曲げることができる。
１のボス５５，５６，５７の頂部と面一となるまで、上
記上部外装５０が上部キャップの開口８０，８１，８２
ａを介して上記端子５５，５６，５７をスライドさせる
ことにより装着され、上記端子は組立完了後に容易に折
り曲げることができる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３７
【補正方法】変更
【補正内容】
【００３７】上記端子板９０の上部において互いに端子
を絶縁するため、上記端子板が上方に突出するボス９
１，９２，９３，９４を備え、これらボスは、リブ８
２，８３，８４，８５，８６のような延在するリブおよ
び上記上部外装の底部の囲繞された領域と入れ子となっ
ているかまたは囲繞されてなる新規な構成を有する。こ
れらの領域が入れ子となっていると、端子間の絶縁が容
易に達成される。好ましくは、外装の上部９０の突条２
２０で区画された領域（図１０および図２１参照）は、
適当な接着材等でその高さのほぼ半分まで満たされる。
この接着材は、図２の端子５５，５６，５７を囲繞す
る。その後、上記上部キャップ５０が組み立てられ、種
々のリブがボス９１〜９４とこれらのボスの周りとの間
の空間内および上記接着材の中に突出し、上記端子を効
果的にシールするとともに外装全体を湿気の侵入に対し
てシールしている。同時に、接着剤等がまた上記ＩＭＳ
基板５１のエッジの周りや、そのエッジと図６に示され
た外装の底部の溝部との間をシールするために使用され
る。したがって、互いに非常によく絶縁された端子を有
するとともに、自由に膨張および収縮するシリコンによ
り確実に活性化された外装内に半導体部品を収容する、
完全にシールされた外装が提供される。
を絶縁するため、上記端子板が上方に突出するボス９
１，９２，９３，９４を備え、これらボスは、リブ８
２，８３，８４，８５，８６のような延在するリブおよ
び上記上部外装の底部の囲繞された領域と入れ子となっ
ているかまたは囲繞されてなる新規な構成を有する。こ
れらの領域が入れ子となっていると、端子間の絶縁が容
易に達成される。好ましくは、外装の上部９０の突条２
２０で区画された領域（図１０および図２１参照）は、
適当な接着材等でその高さのほぼ半分まで満たされる。
この接着材は、図２の端子５５，５６，５７を囲繞す
る。その後、上記上部キャップ５０が組み立てられ、種
々のリブがボス９１〜９４とこれらのボスの周りとの間
の空間内および上記接着材の中に突出し、上記端子を効
果的にシールするとともに外装全体を湿気の侵入に対し
てシールしている。同時に、接着剤等がまた上記ＩＭＳ
基板５１のエッジの周りや、そのエッジと図６に示され
た外装の底部の溝部との間をシールするために使用され
る。したがって、互いに非常によく絶縁された端子を有
するとともに、自由に膨張および収縮するシリコンによ
り確実に活性化された外装内に半導体部品を収容する、
完全にシールされた外装が提供される。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４０
【補正方法】変更
【補正内容】
【００４０】大電流のスイッチを得るためには、並列Ｉ
ＧＢＴチップを使用することにより、性能が大幅に改善
される。ゲート抵抗は上記チップに集積されていて、上
記ゲートを共にスティッチボンドすることができ、上記
ＩＭＳ基板導体および抵抗の領域をなくすことができ
る。たとえば、各ＩＧＢＴはそれらのゲート回路に接続
もしくは上記基板に集積された抵抗７５ａおよび７５ｂ
のような抵抗を有していてもよく、したがってもしもＩ
ＧＢＴが並列に接続されていると、抵抗を分離して設け
る必要はない。これにより、上記放熱器を大きくして上
記ＩＭＳ基板のエポキシ絶縁体を介してパワー消費が最
大となる。上記ＩＭＳ基板は、典型的な金属／セラミッ
ク型モジュール以上の領域を要求するとともにその要求
に応じることができる。放熱器が大きくなればなるほど
ますます、装置の熱抵抗（シータ−ｊｃ）が小さくな
り、個々のＩＧＢＴチップが熱的に結合され、並列チッ
プのスイッチングが改善される。
ＧＢＴチップを使用することにより、性能が大幅に改善
される。ゲート抵抗は上記チップに集積されていて、上
記ゲートを共にスティッチボンドすることができ、上記
ＩＭＳ基板導体および抵抗の領域をなくすことができ
る。たとえば、各ＩＧＢＴはそれらのゲート回路に接続
もしくは上記基板に集積された抵抗７５ａおよび７５ｂ
のような抵抗を有していてもよく、したがってもしもＩ
ＧＢＴが並列に接続されていると、抵抗を分離して設け
る必要はない。これにより、上記放熱器を大きくして上
記ＩＭＳ基板のエポキシ絶縁体を介してパワー消費が最
大となる。上記ＩＭＳ基板は、典型的な金属／セラミッ
ク型モジュール以上の領域を要求するとともにその要求
に応じることができる。放熱器が大きくなればなるほど
ますます、装置の熱抵抗（シータ−ｊｃ）が小さくな
り、個々のＩＧＢＴチップが熱的に結合され、並列チッ
プのスイッチングが改善される。
【手続補正９】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図５
【補正方法】変更
【補正内容】
【図５】
【手続補正１０】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図６
【補正方法】変更
【補正内容】
【図６】
Claims (42)
- 【請求項１】 絶縁外装と、該外装内で相互接続されて
所定の電気回路を形成する複数の半導体チップと、上記
外装により一つの表面上にて包囲されるとともに該一つ
の表面上に上記複数の半導体チップを支持する熱伝導性
を有する基板と、上記半導体チップにより形成された上
記電気回路に一端が接続されて、上記外装の外部回路へ
の接続のために上記外装を介して延在する複数の端子と
を含み、上記熱伝導性を有する基板が平坦で相対的に厚
い導伝性材料の底板と、該底板の上部の相対的に薄い絶
縁材料層と、該絶縁材料層の上に配置されるとともに上
記絶縁材料層の上に所定の幾何学的形状を有する相対的
に薄い導電材料層とを含み、実質的に全底面にわたって
導伝材料の上記相対的に薄い層の領域に接続されて、放
熱板を構成する少なくとも一つの導伝プレートとからな
り、少なくとも選択された個数の上記半導体チップの底
面が互いに近接して上記放熱板の上面に半田付けされ
て、上記放熱板のほぼ中心に沿う線に沿って一直線に配
置されていて、熱が上記チップから上記放熱板の全領域
へ伝達されるように構成したことを特徴とするパワー半
導体モジュール。 - 【請求項２】 請求項１記載のパワー半導体モジュール
であって、上記相対的に厚い底板および上記放熱板がア
ルミニユームであることを特徴とするパワー半導体モジ
ュール。 - 【請求項３】 請求項１記載のパワー半導体モジュール
であって、上記放熱板が長方形で、かつ上記相対的に厚
い底板の全幅に近い幅を有してなることを特徴とするパ
ワー半導体モジュール。 - 【請求項４】 請求項１記載のパワー半導体モジュール
であって、上記複数の半導体チップがＩＧＢＴチップを
含むことを特徴とするパワー半導体モジュール。 - 【請求項５】 請求項２記載のパワー半導体モジュール
であって、上記放熱板が長方形で、かつ上記相対的に厚
い底板の全幅に近い幅を有してなることを特徴とするパ
ワー半導体モジュール。 - 【請求項６】 請求項５記載のパワー半導体モジュール
であって、上記複数の半導体チップがＩＧＢＴチップを
含むことを特徴とするパワー半導体モジュール。 - 【請求項７】 請求項４記載のパワー半導体モジュール
であって、上記複数の半導体チップがさらに上記ＩＧＢ
Ｔチップの各々のものと並列に接続されている高速リカ
バリダイオードを含むことを特徴とするパワー半導体モ
ジュール。 - 【請求項８】 請求項７記載のパワー半導体モジュール
であって、上記高速リカバリダイオードチップが互いに
間隔をおいて上記ＩＧＢＴの線に平行な線に沿って一直
線に配置されてなることを特徴とするパワー半導体モジ
ュール。 - 【請求項９】 請求項４記載のパワー半導体モジュール
であって、上記ＩＧＢＴチップがそのゲート電極と直列
にゲート抵抗を有しており、上記ゲート抵抗が各チップ
にそれぞれ集積されてなることを特徴とするパワー半導
体モジュール。 - 【請求項１０】 請求項９記載のパワー半導体モジュー
ルであって、上記複数の半導体チップがさらに上記ＩＧ
ＢＴチップのそれぞれのものと並列に接続されている高
速リカバリダイオードを含むことを特徴とするパワー半
導体モジュール。 - 【請求項１１】 複数の半導体チップを装着するための
絶縁金属基板であって、導伝性材料からなる平坦で相対
的に厚い底板と、該底板の上部の相対的に薄い絶縁材料
層と、該絶縁材料層の上に配置されるとともに上記絶縁
材料層の上に所定の幾何学的形状を有する相対的に薄い
導電材料層とを含み、実質的に全底面にわたって導伝材
料の上記相対的に薄い層の領域に接続されて、放熱板を
構成する少なくとも一つの導伝放熱板とからなり、少な
くとも選択された個数の前記複数の半導体チップの底面
が互いに近接して上記放熱板の上面に半田付けされて上
記放熱板のほぼ中心に沿う線に沿って一直線状に配置さ
れていて、熱が上記チップから上記放熱板の全体へ伝達
されるように構成してなることを特徴とする絶縁金属基
板。 - 【請求項１２】 請求項１１記載の絶縁金属基板であっ
て、上記放熱板が長方形で上記相対的に厚い底板の全幅
に近い幅を有してなることを特徴とする絶縁金属基板。 - 【請求項１３】 請求項１１記載の絶縁金属基板であっ
て、上記複数の半導体チップがＩＧＢＴチップからなる
ことを特徴とする絶縁金属基板。 - 【請求項１４】 請求項１２記載の絶縁金属基板であっ
て、上記複数の半導体チップがＩＧＢＴチップを含むこ
とを特徴とする絶縁金属基板。 - 【請求項１５】 請求項１３記載の絶縁金属基板であっ
て、上記複数の半導体チップがさらに上記ＩＧＢＴチッ
プのそれぞれのものと並列に接続されている高速リカバ
リダイオードを含むことを特徴とする絶縁金属基板。 - 【請求項１６】 請求項１５記載の絶縁金属基板であっ
て、上記高速リカバリダイオードが互いに間隔を有して
上記ＩＧＢＴチップの線に平行な線に沿って一直線状に
配置してなることを特徴とする絶縁金属基板。 - 【請求項１７】 請求項１３記載の絶縁金属基板であっ
て、各々のＩＧＢＴチップがそのゲート電極と直列のゲ
ート抵抗を有しており、このゲート抵抗が各チップにそ
れぞれ集積されてなることを特徴とする絶縁金属基板。 - 【請求項１８】 底部開口を有する絶縁外装と、該外装
内で相互接続されて予め定められた電気回路を構成する
複数の半導体チップと、上記外装キャップの上記底部開
口を横断して伸びるとともに固定され、かつ上記複数の
半導体チップを支持する熱伝導基板と、互いに絶縁され
るとともに上記熱伝導基板の表面からほぼ直交方向に伸
びる複数の固定端子と、互いに間隔をおいて平行かつ絶
縁状態に上記端子を支持するために上記複数の端子の長
さの中間点で受けて固定する間隔を有する開口を備えて
なる端子支持板とを含み、各々の上記端子が第１および
第２端部領域を有し、上記端子の上記第１端部領域が上
記熱伝導板の上面とほぼ同じ面にある共通のプレートに
配置されており、上記熱伝導基板の上面が上記複数の端
子のそれぞれの第１端部領域と整列する間隔を有する伝
導結合領域を有していて、上記端子の上記第１端部が上
記熱伝導基板に機械的に固定されており、上記端子板の
底部が上記熱伝導基板の上面で間隔を有して上記基板の
第１膨張空間を構成しており、上記上部キャップには上
記複数の端子の挿通用の開口が形成されていて、該開口
を介して外部に延在する上記複数の端子は外部接続され
るようになっており、上記端子板が上記上部キャップの
内部に嵌合してなることを特徴とするパワー半導体モジ
ュール。 - 【請求項１９】 請求項１８記載のパワー半導体モジュ
ールであって、上記複数の端子が上記端子板内にスナッ
プアクション接続されてなることを特徴とするパワー半
導体モジュール。 - 【請求項２０】 請求項１８記載のパワー半導体モジュ
ールであって、上記第１空間がソフトシリコン充填材で
少なくとも部分的に充填されてなることを特徴とするパ
ワー半導体モジュール。 - 【請求項２１】 請求項２０記載のパワー半導体モジュ
ールであって、上記端子板がそれを貫通して上記第１空
間内に上記ソフトシリコン充填材を注入するシール開口
を有してなることを特徴とするパワー半導体モジュー
ル。 - 【請求項２２】 請求項１８記載のパワー半導体モジュ
ールであって、上記基板は外部領域にそれを貫通して上
記キャップへの取付開口を有し、上記端子板は組み立て
の際に上記取付開口に嵌合して上記端子板および上記複
数の端子の第１端部を上記基板上にそれらの上記各々の
結合領域と合致して位置決めする取外し可能な突起を有
することを特徴とするパワー半導体モジュール。 - 【請求項２３】 請求項１８記載のパワー半導体モジュ
ールであって、上記端子の上記第１端部が折曲されて上
記基板の面と平行な平坦な端部領域を構成するようにな
ったことを特徴とするパワー半導体モジュール。 - 【請求項２４】 請求項１８記載のパワー半導体モジュ
ールであって、上記基板が絶縁金属基板であることを特
徴とするパワー半導体モジュール。 - 【請求項２５】 請求項１８記載のパワー半導体モジュ
ールであって、上記上部キャップの内部が上記回路基板
の上部に接着され、その接着が上記端子板および上記上
部キャップを通して伸びる上記各端子の周囲を囲繞する
とともにシールしてなることを特徴とするパワー半導体
モジュール。 - 【請求項２６】 請求項２５記載のパワー半導体モジュ
ールであって、上記接着材がシリコン接着材からなるこ
とを特徴とするパワー半導体モジュール。 - 【請求項２７】 請求項２５記載のパワー半導体モジュ
ールであって、上記端子板の上部が上記複数の端子が貫
通して伸長する接着材受用凹部を有し、上記上部キャッ
プの内部が上記凹部の内部に突出するとともに上記端子
を囲繞する複数の垂直突起を有してなることを特徴とす
るパワー半導体モジュール。 - 【請求項２８】 請求項２１記載のパワー半導体モジュ
ールであって、上記複数の端子板が上記端子板内にスナ
ップアクションにより接続されてなることを特徴とする
パワー半導体モジュール。 - 【請求項２９】 請求項２１記載のパワー半導体モジュ
ールであって、上記端子の上記第１端部が折曲されて上
記基板の面と平行な平坦な端部領域を構成するようにな
ったことを特徴とするパワー半導体モジュール。 - 【請求項３０】 請求項２８記載のパワー半導体モジュ
ールであって、上記基板が絶縁金属基板よりなることを
特徴とするパワー半導体モジュール。 - 【請求項３１】 請求項２９記載のパワー半導体モジュ
ールであって、上記基板が絶縁金属基板であることを特
徴とするパワー半導体モジュール。 - 【請求項３２】 請求項２１記載のパワー半導体モジュ
ールであって、上記上部キャップの内部が上記回路基板
の上部に接着されており、その接着材が上記端子板およ
び上記上部キャップを通して伸びる上記各端子の周辺を
囲繞するとともにシールしてなることを特徴とするパワ
ー半導体モジュール。 - 【請求項３３】 請求項３２記載のパワー半導体モジュ
ールであって、上記端子板の上部が上記複数の端子が貫
通する接着材受用凹部を有し、上記上部キャップの内部
が上記凹部に突出するとともに上記端子を囲繞する複数
の垂直突出部を有してなることを特徴とするパワー半導
体モジュール。 - 【請求項３４】 請求項１８記載のパワー半導体モジュ
ールであって、上記複数の半導体チップがＩＧＢＴチッ
プを含むことを特徴とするパワー半導体モジュール。 - 【請求項３５】 請求項１８記載のパワー半導体モジュ
ールであって、上記熱伝導基板が導伝材料からなる平坦
で相対的に厚い底板と、該底板上の相対的に薄い絶縁材
料層と、該絶縁材料層上に配置されてその上に所定の幾
何学形状のパターンを有する相対的に導電材料の薄い層
とを含み、実質的にその底面全体で導伝材料の上記相対
的に薄い層の領域に接続された少なくとも一つの平坦な
導伝性放熱板とからなり、少なくとも選択された個数の
上記複数の半導体チップが互いに近接して間隔をおいて
上記放熱板の上面に半田付けされるとともに、ほぼ上記
放熱板の中心に沿う線に沿って一直線状に伸びていて、
熱が上記チップから上記放熱板の全体に効率的に伝達さ
れるように構成したことを特徴とするパワー半導体モジ
ュール。 - 【請求項３６】 請求項３５記載のパワー半導体モジュ
ールであって、上記相対的に厚い底板および上記放熱板
がアルミニュームであることを特徴とするパワー半導体
モジュール。 - 【請求項３７】 請求項３６記載のパワー半導体モジュ
ールであって、上記複数の半導体モジュールがＩＧＢＴ
チップを含むことを特徴とするパワー半導体モジュー
ル。 - 【請求項３８】 請求項１８記載のパワー半導体モジュ
ールであって、上記複数の半導体チップがＩＧＢＴチッ
プよりなることを特徴とするパワー半導体モジュール。 - 【請求項３９】 請求項３５記載のパワー半導体モジュ
ールであって、上記複数の半導体チップがＩＧＢＴチッ
プよりなることを特徴とするパワー半導体モジュール。 - 【請求項４０】 請求項３８記載のパワー半導体モジュ
ールであって、上記複数の半導体チップがさらに上記Ｉ
ＧＢＴチップの各々のものと並列に接続された高速リカ
バリダイオードを含むことを特徴とするパワー半導体モ
ジュール。 - 【請求項４１】 請求項４０記載のパワー半導体モジュ
ールであって、上記第１高速リカバリダイオードチップ
が互いに間隔をおいてかつ上記ＩＧＢＴチップの線に平
行な線に沿って一直線状に延びてなることを特徴とする
半導体モジュール。 - 【請求項４２】 請求項４１記載のパワー半導体モジュ
ールであって、各々の上記ＩＧＢＴチップがそのゲート
電極に直列にゲート抵抗を有しており、上記ゲート抵抗
が各チップにそれぞれ集積されてなることを特徴とする
パワー半導体モジュール。
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