JPS6331407Y2

JPS6331407Y2 -

Info

Publication number: JPS6331407Y2
Application number: JP1980051198U
Authority: JP
Priority date: 1980-04-16
Filing date: 1980-04-16
Publication date: 1988-08-22
Also published as: JPS56154167U

Description

【考案の詳細な説明】本考案は、改良された電力半導体モジユール
（以下、パワーモジユールと云う）等の半導体装
置に関するものである。

一般に、電気回路での端子接続法として、ボル
ト締め、圧着、はんだ付などがあり、要求性能に
よつて区分して使用されている。特に大電力回路
の制御用として使用されるパワーモジユールのば
あいは、端子の電気的性能と共に、取り付け易
さ、互換性などを加味した機械的寸法の制限を受
ける。そのため、パワーモジユールの形として
は、出来るだけ小型で、外部に出ている端子の位
置は、所定の寸法内に在ることが必要になる。勿
論制御用であるため、高信頼性であることは当然
である。

茲で、前述した端子の一般的な接続法につい
て、上記パワーモジユールの制御条項と対比する
と、以下の通りとなる。

すなわち、ボルト締めは、小型にならず、正し
い位置定めのために治具が必要になり、加工費が
増える。圧着は、パワーモジユールの構造上、使
用できない。はんだ付は、接手構造により、使用
できない。

上記の対比項目を、第１図および第２図に示す
パワーモジユールの部分正面図および側面図によ
つて説明する。

図において、１は絶縁板上に載置されたダイオ
ード又はサイリスタ素子２の上に半田付けされた
凹形のカソード端子、３は前述の制御回路に接続
され、且つ機械的寸法制限を受ける板状の外部端
子で、パワーモジユール内では、第１図，第２図
に示すように、カソード端子１と７で示す部分
で、はんだ付けされる。４はダイオード又はサイ
リスタ素子２（以下単に素子と云う）を保持し、
パワーモジユール本体の構造物の主体となるベー
ス、５はパワーモジユール本体を必要部位に取付
けるための穴、６は外部端子３に加工された制御
回路との接続用ボルト穴（以下単にボルト穴と云
う）である。

上記では、素子２は単に１個のみを示したが、
実物は複数個以上の素子が並べられ、従つて、同
数個の外部端子が在ることになるから、夫々の外
部端子３のボルト穴６と、ベース４にある穴５と
の相互関係は、例えば第１図および第２図のａ〜
ｄ寸法のように正しく規正されなければならな
い。

なお、第１図の一点鎖線と、ベース４の上面イ
との間は、パワーモジユール本体として、適当な
容器中に包まれており、外部端子３の一点鎖線部
より上と、ベース４の上面以下は外部に露出され
ている。

さて、以上の構造を持つパワーモジユールにお
いて、外部端子３とカソード端子１とを接続する
ために前述のボルト締めをするばあい、前記の出
来るだけ小型に、そして、穴５と、外部端子３の
ボルト穴６との相互関係を正しく保持するために
は例えばボルトと締付用工具挿入や、ボルト長さ
などの条件により、第１図の寸法ｅが、それらに
よつて定められる特定寸法以上必要となり、パワ
ーモジユール本体の小型化を制限する。また、外
部端子３の位置規制のためには、公知の治具や取
付具などが必要になり、コストの増加となる。

また、第１図に示された外部端子３の取付けて
ある位置と反対側のカソード端子１の部分は、前
述した複数個の素子への接続に使用するため、こ
の部分へは、外部端子は取付けられない。

次に圧着であるが、一般に、板状の金属板を圧
着させるための圧力を持つ工具は、高圧が必要に
なるため、膨大な外形寸法を有する工具となるの
で、小形を本命とするこのパワーモジユールに
は、適用は殆んど出来ないことは、明らかであ
る。

はんだ付については、前述のような小形にする
ための悪影響もないが、高信頼性という要求を果
すため、はんだが接合部に十分回つているという
確認が必要である。第１図に示すようなカソード
端子１と外部端子３の板状の重ね接手では、はん
だが十分回つているとの確認も困難であると共に
外部端子の位置規制のために、ボルト締め同様、
治具、取付具などが必要となり、生産上好ましく
ない。

本考案は上記従来の電力半導体モジユールの欠
点を取除くためになされたものであり、はんだの
回りの確認を容易に行なうことが出来、端子の位
置規制も治具などを用いることなく容易に行なう
ことが出来る電力半導体モジユールを提供するも
のである。

第３図〜第５図は本考案の一実施例のパワーモ
ジユールの外部端子を示す正面図、側面図及び平
面図である。

図に於て、６は外部端子のボルト穴、１０は改
良された外部端子である。１１は舟形状の内側高
さｈなる突起であり、１２は突起１１によつて生
じた凹部であり、この突起１１の加工は、周知の
塑性加工により、容易に実施出来る。

第６図および第７図は前記一実施例のパワーモ
ジユールに合致するように加工されたカソード端
子８を示す正面図および側面図であり、巾ｇ、高
さｆなる逆Ｔの字状の突起９を有し、これもまた
加工は容易である。

第８図，第９図は、改良された外部端子１０
と、カソード端子８を接続する方法を示す説明図
である。

すなわち、外部端子１０の舟形の突起１１を、
カソード端子８の突起９を包囲するよう矢印方向
に挿入し、カソード端子８のイ部に外部端子１０
のロ部を当てる。このように舟形の突起１１に逆
Ｔの字状の突起９をはめ込むと、外部端子１０は
カソード端子８と接続され外部端子１０は一定の
位置に正しく保持されることになる。

次に、公知の方法により、上記の一定の位置に
保持された外部端子１０とカソード端子８とを、
その突起９，１１のはめ込み部位にはんだを盛
り、はんだ付けする。

第１０図は、上記説明した、はんだ付けを完了
した後の状態を示す説明図で、外部端子１０の舟
形突起１１と、カソード端子８の逆Ｔの字状突起
９の接続部を示す断面図である。

図に於て、１０は外部端子、８はカソード端
子、１３ははんだである。

前述した、はんだ付けの状態の確認は信頼性向
上のために重要な項目であるが、改良された外部
端子１０では、容易にこれを実施出来る。すなわ
ち、外部端子１０の凹部１２の部分に、第１０図
に示すように溶融したはんだが詰まり、その表面
が凹面になつていると、はんだが十分回つて居
り、信頼性も高いことが実験上認められている。
したがつて作業者は、単にはんだ付けのあと、外
部端子１０の凹部１２の部分のはんだ状況を確認
するだけで良いから、簡単であり、したがつて、
作業性、信頼性も良い。

以上述べたように、本考案によると、困難な外
部端子１０の位置定めも、治具、取付具などを必
要とせず、単に外部端子１０の舟形状の突起１１
内に、カソード端子８の逆Ｔの字状の突起９を挿
入するだけで可能であり、はんだ付け後の検査が
容易に行えるため、高い信頼性のある端子を持
つ、パワーモジユールを提供することになり、多
大の利益を得る。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は、パワーモジユールの部
分正面図および側面図、第３図〜第５図は、本考
案の一実施例のパワーモジユールの外部端子を示
す正面図、側面図および平面図、第６図，第７図
はカソード端子の正面図および側面図、第８図，
第９図は外部端子とカソード端子との接続方法を
示す説明図、第１０図は外部端子とカソード端子
との接続部の断面図である。８はカソード端子、１０は外部端子、１３はは
んだである。図中、同一符号は相当部分を示す。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】端部近傍に舟形状の突起を有する板状の外部端
子と、電極の端部に逆Ｔの字状の突起を有する半
導体素子とを備え、上記舟形状突起部に上記逆Ｔの字状突起をはめ
込んで上記半導体素子に対し上記外部端子を位置
決めし、該はめ込み部位にはんだを盛り該半導体
素子の電極と該外部端子とを接続したことを特徴
とする電力半導体モジユール。