(57)【要約】      （修正有）【課題】嵌合式パワー半導体パッケージ装置は半導体素子上部のスペーサ材を内部に嵌め込むことができ、脱離を防ぐことができ、また、同時に嵌め込む際のインパクトを緩和することができ、半導体素子のすぐれた保護作用を提供する。【解決手段】カップ体３０はカップ体の胴体３１、カップ体の内壁３２、溝部３３及び導熱座３４を形成し、導熱座が縦方向に突起する環状バング３５及び横方向に張り出る固定壁を形成し、溝部の内部にはカップ体の内壁に接触する緩衝ブッシュを設置し、半導体素子及びリード体周囲には絶縁材を塗布し、半導体素子と接触しない領域を絶縁にし、カップ体の胴体内にスペーサ材を注入する。固定壁はカップ体の胴体内にスペーサ材を固持することを可能にする。【選択図】図２
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
リードと、
前記リードと接続する半導体素子と、
カップ体の胴体、カップ体の内壁、溝部及び導熱座を有するように形成され、前記導熱座が、縦方向に突起する環状バング及び横方向に張り出る固定壁を形成しかつ前記半導体素子に接続するカップ体と、
前記溝部の周囲に置かれ、かつ前記カップ体の内壁に接触する緩衝ブッシュと、
前記半導体素子及び前記導熱座に塗布され、前記半導体素子と接触しない領域を絶縁する絶縁材と、
前記カップ体の胴体に注入され、かつ前記絶縁材に被覆するスペーサ材と
を含むことを特徴とする嵌合式パワー半導体パッケージ装置。
【請求項２】
前記導熱座、前記カップの胴体及び前記溝部は、前記カップ体の内部に対称的に設置され、
前記環状バングは、前記半導体素子を前記導熱座の中央に置くときにその半導体素子をその導熱座に置きやすくする
ことを特徴とする請求項１記載の嵌合式パワー半導体パッケージ装置。
【請求項３】
前記絶縁材の材料はポリイミトであることを特徴とする請求項１記載の嵌合式パワー半導体パッケージ装置。
【請求項４】
前記スペーサ材はエポキシ樹脂であることを特徴とする請求項１記載の嵌合式パワー半導体パッケージ装置。
【請求項５】
前記緩衝ブッシュは弾性があり、その材料は耐２００℃以上のプラスチック材料であることを特徴とする請求項１記載の嵌合式パワー半導体パッケージ装置。
【請求項６】
前記緩衝ブッシュの内側は更に前記スペーサ材と係合することを特徴とする請求項１記載の嵌合式パワー半導体パッケージ装置。
【請求項７】
前記緩衝ブッシュにおける前記スペーサ材と係合する係合部は前記カップ体の胴体に向かって突起することを特徴とする請求項６記載の嵌合式パワー半導体パッケージ装置。
【請求項８】
前記カップ体の底部に凹部を設けることを特徴とする請求項６記載の嵌合式パワー半導体パッケージ装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、嵌合式パワー半導体パッケージ装置に関し、特に嵌合式で自動車や工業上のダイオード整流器に応用される。
【背景技術】
【０００２】
嵌合式パワー半導体パッケージ装置は、嵌合式で自動車や工業上のダイオード整流器に応用される。通常は発電機内に設置され、交流電流を整流して直流電流にする。高温の発電機に位置するために、特に自動車工業、その内部構造は高度な安全性を必要とする。また密着方式で整流器内に嵌め込むため、嵌め込み時にかなり大きな応力を受ける。
【０００３】
本出願人はすでに特許を別に出願しており、「嵌合式パワー半導体パッケージ装置」の名称で、中華民国特許第５２９７６８号を取得し、その公告日は２００３年４月２１日である。図１は、その技術の嵌合式パワー半導体パッケージ装置の断面図である。この装置は、リード体１０ａ、半導体素子２０ａ、カップ体３０ａ、絶縁材５０ａ及びスペーサ材６０ａを含む。半導体素子２０ａはリード体１０ａと連結する。カップ体３０ａの内部においてカップ体の胴体３１ａ、カップ体の内壁３２ａ、溝部３３ａ及び導熱座３４ａを形成し、そして導熱座３４ａの上部に環状バング３５ａを形成する。また導熱座３５ａは半導体素子２０ａに連結する。絶縁材５０ａは半導体素子２０ａ及び導熱座３４ａの上部に塗布し、半導体素子２０ａと接触しない部分が絶縁する。スペーサ材６０ａは絶縁材５０ａの外側に被覆される。
【０００４】
前述の関連技術は嵌め込む際に発する力を変え、かつ、カップ体に発生する変更力はカップ体３０ａの溝部３３ａに集中し、導熱座３５a上に位置する半導体素子２０ａを保護することができる。こうして、嵌合式パワー半導体パッケージ装置の嵌め込み時のインパクトの問題を解決し、組立てる際の歩留を確保し、かつ、絶縁材５０ａ及びスペーサ材６０ａにより半導体素子２０ａの絶縁及び水蒸気の隔離効能を提供することができた。
【０００５】
しかし、前述の嵌合式パワー半導体パッケージ装置はカップ体の胴体３１ａに硬質の合成樹脂（成形成分molding component）７０ａを注入して半導体素子２０ａを保護することがある。硬質の合成樹脂７０ａは、注入後、硬くなる性質がある。嵌合式パワー半導体パッケージ装置に嵌め込む際、硬質の合成樹脂７０ａは力の押動を受け、カップ体の胴体３１ａと離れやすくなる。もう一方で、硬質材料なので、応力を半導体素子２０ａに伝達しやすく、それを壊してしまうこともある。
【０００６】
従って、以上の記述から、前記の嵌合式パワー半導体パッケージ装置を製造、組立てる際、硬質の合成樹脂を注入した製品に応用する場合は明らかに進歩性のあることが分かる。そこで、この出願人は進歩を追求する観念により、特に真剣に研究し並びに理論の運用を合わせてようやく合理的な設計で、前述のような欠点を効率よく向上する本考案を見出した。
【考案の開示】
【０００７】
本考案の主要な目的は嵌め込みの組立て時に、半導体素子上部のスペーサ材の内部を噛合わせ、脱離を避けて半導体素子の保護作用及び製品の歩留を確保する嵌合式パワー半導体パッケージ装置を提供することにある。
【０００８】
本考案の他の目的は、嵌め込み時のインパクトを同時に緩和することができ、半導体素子にすぐれた保護作用を提供する嵌合式パワー半導体パッケージ装置を提供するにある。
【０００９】
このような目的を達成するために、本考案の嵌合式パワー半導体パッケージ装置は、リード（リード体）、半導体素子、カップ体、緩衝ブッシュ、絶縁材及びスペーサ材を含む。半導体素子はリード体と連結するものである。カップ体は、カップ体の胴体、カップ体の内壁、溝部及び導熱座を形成する。導熱座は、縦方向に突起する環状バング及び横方向に張り出る固定壁を形成する。さらに導熱座は半導体素子に連結する。緩衝ブッシュは溝部内部を取り囲み、かつカップ体の内壁に接触する。絶縁材は、半導体素子及び導熱座の上部に塗布し、半導体素子と接触しない部分を絶縁にする。スペーサ材はカップ体の胴体内に注入し、並びに絶縁材上に被覆される。
【００１０】
本考案の好もしい実施例を図面により以下に詳しく説明する。しかしこれらの説明は、本考案を説明するためのものであり、本考案の権利範囲にいかなる制限を加えるものではない。
【考案を実施するための最良の形態】
【００１１】
図２及び図２Ａは、それぞれ本考案の嵌合式パワー半導体パッケージ装置の一部の断面図、図２中のＡの一部の拡大図である。本考案の嵌合式パワー半導体パッケージ装置は、プレート２の内部に嵌め込むことを提供し、リード体１０、半導体素子２０及びカップ体３０を含む。リード体１０のボトム部分は半導体素子２０と連結し、またそのトップの部分はその他素子と連結する。半導体素子２０はパワー半導体であってカップ体３０内に設置される。
【００１２】
図３は、本考案の嵌合式パワー半導体パッケージ装置のカップ体断面図である。カップ体３０の内部に、カップ体の胴体３１、カップ体の内壁３２、環状溝部３３及び導熱座３４を形成する。導熱座３４は、カップ体３０のボトム部分においてカップ体３０の内部で上に向かって突起し、そして平坦なトップ部分の上に半導体素子２０を設置する。溝部３３は環状を呈し導熱座３４の周囲に形成される。導熱座３４は、縦方向に突起する環状バング３５及び横方向に張り出る固定壁３６を形成する。カップ体３０のボトム部分には凹部３７があり、またこのカップ体３０の外側には、複数のスリット３８がプレート２の実装穴内に密着するように形成される。
【００１３】
導熱座３４、カップ体の胴体３１及び溝部３３は、カップ体３０の内部に対称的に設置される。環状バング３５は、半導体素子２０を導熱座３４の中央に設置しやすくする。
【００１４】
本考案の嵌合式パワー半導体パッケージ装置はさらに緩衝ブッシュ４０を設置し、溝部３３の内部に取り囲むように置かれ、かつカップ体の内壁３２に接触する。この緩衝ブッシュ４０とカップ体の内壁３２の間には接着剤を使用しない。したがって、このカップ体の内壁３２との間には小さなギャップを存在する。緩衝ブッシュ４０の材料は弾力性のある材料であり、これにより嵌め込む過程において外界の応力を減らし弱くすることができる。成形時において温度は摂氏２００℃ぐらいにまで上昇するので、この緩衝ブッシュ４０の材料は摂氏２００℃以上に耐えうる材料であること好ましい。
【００１５】
半導体素子２０及びリード体１０の周囲表面には絶縁材５０を塗布する。それにより、導熱座３４の環状バング３５は絶縁材５０がカップ体３０の溝部３３内部に流入するのを防ぐことができ、半導体素子２０を導熱座３４の上に密封し、半導体素子２０と接触しない領域を絶縁する。絶縁材５０の材料はポリイミドであってよく、ポリイミドは耐高温と高度絶縁の特性がある。半導体素子２０の作動時に高温になる場合は、ポリイミドの耐熱と絶縁の特性は、半導体素子２０と導熱座３４との非接触領域を絶縁にし、また半導体素子２０とリード体１０の非接触の領域を絶縁の状態にする。これにより、半導体素子２０を高温及び低温状態で作動する際、漏電量を低減することができる。
【００１６】
カップ体の胴体３１の内部にはスペーサ材６０が注入される。このスペーサ材６０は絶縁材５０とリード体１０のボトム部に被覆させ、半導体素子２０の作動時、湿気の浸透を保護できることに使用される。スペーサ材の材料はエポキシーであってよく、エポキシー樹脂にはすぐれた防湿効果があり、スペーサ材６０が高温又は低温状態にあったとしても、もともとの防湿の特性を発揮でき、嵌合式パワー半導体パッケージ装置の作動を正常に維持することのできるものである。導熱座３４の固定壁３６はカップの胴体部３１のスベーサ６０を固定的に噛合わせ、密着時のプレッシャーによるカップ３０の脱落を防ぐことができる。
【００１７】
本考案の緩衝ブッシュ４０の内側にはスペーサ材６０と係合する係合部４２を更に形成し、これにより嵌め込み時における緩衝ブッシュ４０の脱落を防ぐことができる。図２Ａに示すように、緩衝ブッシュ４０の係合部４２はカップ体の胴体３１に向かって突起し、そして係合部４２はスペーサ材６０の中に係合する。緩衝ブッシュ４０の係合部は凹状であってもよく、スペーサ材６０を係合内に係合しカップ体の胴体部３１内部における緩衝ブッシュ４０を固持される。
【００１８】
〔本考案の特徴及び特点〕
本考案の嵌合式パワー半導体パッケージ装置が密着方式によりプレート２の実装孔に係合する場合は、このプレート２はカップ体３０に向かって横方向の力を加える。導熱座３４からカップ体３０のボトム部分の硬性は、溝部３３のボトム部分からカップ体３０のボトム部分までの硬性よりも大きいので、湾曲変異度は溝部３３及びカップ体３０ボトム部分において集中する。これにより導熱座３４の湾曲変異量を減少させることができ、導熱座３４上部の半導体素子２０を損なわないように保護し、また嵌合式パワー半導体パッケージ装置のもともとの効能を維持することができる。
【００１９】
さらに、この嵌合式パワー半導体パッケージ装置は、プレート２に嵌め込む時に上から下までインパクトを受ける。本考案において緩衝ブッシュ４０は先にスペーサ材６０に伝達するインパクトを緩和、低減し、かつスペーサ材が押されるのを防ぐことができ、そして、スペーサ材６０はさらに半導体素子２０に加わるインパクトを低減する。これにより半導体素子２０の効能を同時に保護する。
【００２０】
本考案の更なる特徴は、導熱座３４横方向に突起する固定壁３６によりスペーサ材６０を噛合、固定する。たとえカップ体３０が変形しスペーサ材６０を押し出ても、スペーサ材６０はカップ体の胴体３１内に固持され、脱離してしまうことはない。これにより、組立て後の製品の歩留を確保することができる。
【００２１】
以上記述の通りに、本考案は実用新案の要件に符合し、規定に従って出願する。しかしこれらの掲示は本考案のすぐれた実施例に過ぎず、実用新案登録請求の範囲に限定されるのではなく、実用新案登録請求の範囲による均一な変更或いは補正は本考案の全ての範囲に属する。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】従来の技術に係る嵌合式パワー半導体パッケージ装置の断面図である。
【図２】本考案の嵌合式パワー半導体パッケージ装置の部分断面図である。
【図２Ａ】図２のＡ部分の拡大図である。
【図３】本考案の嵌合式パワー半導体パッケージ装置のカップ体断面図である。
【符号の説明】
【００２３】
１  嵌合式パワー半導体パッケージ装置
１０  リード体
２０  半導体素子
３０  カップ体
３１  カップ体の胴体
３２  カップ体の内壁
３３  溝部
３４  導熱座
３５  環状バング
３６  固定壁
３７  凹部
３８  スリット
４０  緩衝ブッシュ
４２  係合部
５０  絶縁材
６０  スペーサ材
２    プレート
【図１】
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【図２】
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【図２Ａ】
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【図３】
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