(57)【要約】【課題】この発明は、外部電極部材をベース板に容易に固定することができる非絶縁型半導体装置を提供することを課題とする。【解決手段】外部電極部材４をベース板１へ固定する際には、皿ネジ５をベース板１の裏面からこのベース板１の第１貫通孔７に通すと、この第１貫通孔７の円錐台形状の部分に皿ネジ５の頭部が嵌合する。さらに皿ネジ５の先端を外部電極部材４の第２貫通孔８に通した後、皿ネジ５の先端をナット６で締め付け、これにより外部電極部材４をベース板１の表面に固定する。このとき、皿ネジ５の頭部がベース板１の第１貫通孔７下部に形成された円錐台状の部分に収容される。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性を有するベース板と、
裏面電極を有すると共に裏面電極が前記ベース板の表面に接合されることによりこの裏面電極が前記ベース板に電気的に接続される半導体素子と、
前記ベース板の表面に配置される外部電極部材と、
前記ベース板の裏面から突出することなく前記外部電極部材を前記ベース板に固定してこれらを互いに電気的に接続するネジ部材と
を備えることを特徴とする非絶縁型半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、非絶縁型の半導体装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば特許文献１には、放熱板の上に絶縁シートを介して電力素子が配置され、この電力素子を保持部材と放熱板との間に挟持したパワーモジュールが開示されている。電力素子から引き出された複数の端子が保持部材に形成された孔を通して基板に接続されている。
【０００３】
【特許文献１】
実開平５−７６０９０号公報
【０００４】
このようにして電力素子を保持することができるが、非絶縁型のパワーモジュールにおいては、半導体素子の裏面電極を銅等からなるベース板の表面に直接固定してこの裏面電極がベース板に電気的に接続される。さらに、ベース板の表面に外部電極部材を接合して、これにより半導体素子の裏面電極から端子が引き出される。外部電極部材は、はんだ付けによってベース板に接合されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ベース板に外部電極部材をはんだ付けする際にはベース板全体を加熱する必要があり、そのため大型のパワーモジュールの場合には大きいベース板全体を均一に加熱しなければならず、製造する装置が大型化すると共に製造に手間と時間を要するという問題があった。また、ベース板の形状や周辺の部材の配置によっては、はんだ付けの作業を行うことが難しい場合もあった。
この発明はこのような問題点を解消するためになされたもので、外部電極部材をベース板に容易に固定することができる非絶縁型半導体装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る非絶縁型半導体装置は、導電性を有するベース板と、裏面電極を有すると共に裏面電極がベース板の表面に接合されることによりこの裏面電極がベース板に電気的に接続される半導体素子と、ベース板の表面に配置される外部電極部材と、ベース板の裏面から突出することなく外部電極部材をベース板に固定してこれらを互いに電気的に接続するネジ部材とを備えるものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
実施の形態１．
図１に実施の形態１に係る非絶縁型半導体装置の断面を示す。この半導体装置はパワーモジュール等として使用されるものである。この半導体装置は、導電性を有する厚い銅板等からなるベース板１を有している。また、半導体素子２は表面及び裏面の両方に電極を有しており、半導体素子２の裏面電極がはんだ３を介してベース板１の表面に接合され、これにより裏面電極がベース板１に電気的に接続されている。
【０００８】
また、ベース板１の表面には、半導体素子２と所定の間隔を隔ててＬ字型の外部電極部材４がネジ部材である皿ネジ５とナット６により固定されており、これら外部電極部材４とベース板１とが互いに電気的に接続されている。ここで、ベース板１は、その上部が円筒形状で且つその下部が円錐台形状の第１貫通孔７を有すると共に、外部電極部材４も第２貫通孔８を有している。皿ネジ５はこれらベース板１の第１貫通孔７及び外部電極部材４の第２貫通孔８に通され、皿ネジ５の先端がナット６で締め付けられている。皿ネジ５の頭部はベース板１の第１貫通孔７の円錐台形状の部分に収容されている。
【０００９】
さらに、ベース板１の下部には絶縁シート９を介してフィン付きのヒートシンク１０が配置されている。また、半導体素子２の表面の電極には、リード線１１がはんだ１２により接続されてこのリード線１１が図示しない外部の端子に接続されている。例えば、この半導体装置がＭＯＳＦＥＴである場合には、半導体素子２がその表面にソース電極とゲート電極とを有し、これら２つの電極に接続された２本のリード線１１により外部に設けられたソース端子とゲート端子にそれぞれ接続されると共に、外部電極部材４がドレイン端子として機能する。
【００１０】
次に、この実施の形態に係る非絶縁型半導体装置の作用について説明する。外部電極部材４をベース板１へ固定する際には、皿ネジ５をベース板１の裏面からこのベース板１の第１貫通孔７に通すと、この第１貫通孔７の円錐台形状の部分に皿ネジ５の頭部が嵌合する。さらに皿ネジ５の先端を外部電極部材４の第２貫通孔８に通し、その後皿ネジ５の先端をナット６で締め付ける。このようにして外部電極部材４をベース板１の表面に容易に固定することができる。すなわち、ベース板１の表面に半導体素子２と外部電極部材４とがそれぞれ固定されることにより、ベース板１を介して半導体素子２の裏面電極と外部電極部材４とが電気的に接続され、これにより半導体素子１の裏面電極から端子を引き出すことができる。
【００１１】
また、皿ネジ５の頭部がベース板１の第１貫通孔７下部に形成された円錐台状の部分に収容されるため、この皿ネジ５の頭部がベース板１の裏面から突出することが防止され、ベース板１の裏面に絶縁シート９及びヒートシンク１０を無理なく取り付けることができる。
さらに、ベース板１の下部にフィン付きのヒートシンク１０が配置されているため、半導体素子２が作動した際に半導体素子２で発生する熱を効率よく外部へ放出することができる。
【００１２】
なお、外部電極部材４の第２貫通孔８の上部にナット６を溶接等により固定して一体に形成しておいてもよく、その場合、外部電極部材４のベース板１への固定をより容易に行うことができる。また、外部電極部材４のベース板１に接する部分を厚く形成すると共にその部分に形成される第２貫通孔８の内面に雌ネジを切り、この第２貫通孔８に皿ネジ５の先端を螺合するようにすれば、ナットを使用する必要がなくなり、さらに容易に外部電極部材４をベース板１へ固定することができる。
【００１３】
実施の形態２．
次に、本発明の実施の形態２に係る非絶縁型半導体装置を図２により説明する。この実施の形態２の半導体装置は、図１に示した実施の形態１の半導体装置において、皿ネジ５及びナット６の代りに、ネジ部材として、スクリュー２１を用いるものである。スクリュー２１はその先端部に雄ネジを有しており、このスクリュー２１の頭部は外部電極部材４の第２貫通孔８よりも大きく形成されている。またベース板２２には、ほぼ円筒状のタップ孔２３が形成されており、タップ孔２３の内面にはスクリュー２１の雄ネジを螺合するための雌ネジが切られている。
【００１４】
スクリュー２１の先端部を外部電極部材４の第２貫通孔８に通すと共に、スクリュー２１の先端部の雄ネジをベース板２２のタップ孔２３の雌ネジに螺合することにより、外部電極部材４がベース板２２の表面に固定される。このように外部電極部材４をベース板２２の表面に容易に固定することができ、実施の形態１と同様の効果が得られる。
【００１５】
実施の形態３．
次に、本発明の実施の形態３に係る非絶縁型半導体装置を図３により説明する。この実施の形態３の半導体装置は、図１に示した実施の形態１の半導体装置において、外部電極部材４の代わりに、そのベース板１に接する部分が厚く形成された外部電極部材２４を用いるものである。この外部電極部材２４は、例えばアルミダイキャストからなり、ベース板１に接する部分にネジ孔２５を有している。
【００１６】
皿ネジ２６をベース板１の裏面から第１貫通孔７に通すと共にその先端を外部電極部材２４のネジ孔２５に螺合することにより、外部電極部材２４がベース板１の表面に固定される。このように外部電極部材２４をベース板１の表面に容易に固定することができ、実施の形態１と同様の効果が得られる。
加えて、この実施の形態３では、ネジ孔２５を有する外部電極部材２４を使用するため、外部電極部材２４のベース板１への固定をより容易に行うことができる。
【００１７】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、導電性を有するベース板と、裏面電極を有すると共に裏面電極がベース板の表面に接合されることによりこの裏面電極がベース板に電気的に接続される半導体素子と、ベース板の表面に配置される外部電極部材と、ベース板の裏面から突出することなく外部電極部材をベース板に固定してこれらを互いに電気的に接続するネジ部材とを備えたので、外部電極部材をベース板に容易に固定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１に係る非絶縁型半導体装置を示す断面図である。
【図２】この発明の実施の形態２に係る非絶縁型半導体装置を示す断面図である。
【図３】この発明の実施の形態３に係る非絶縁型半導体装置を示す断面図である。
【符号の説明】
１，２２  ベース板、２  半導体素子、３，１２  はんだ、４，２４  外部電極部材、５，２６  皿ネジ、６  ナット、７  第１貫通孔、８  第２貫通孔、９絶縁シート、１０  ヒートシンク、１１  リード線、２１  スクリュー、２３タップ孔、２５  ネジ孔。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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