(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属放熱板（２）上に絶縁基板（３）を介して電力用半導体チップ（４）を搭載し、
両端開口の絶縁ケース（５）の側壁部（５ａ）に外部導出端子（６）をインサートモールドし、
絶縁ケース（５）の一方の開口端と金属放熱板（２）の外周部（２ａ）とを嵌合させ、
外部導出端子（６）の下端部（６ｂ）と電力用半導体チップ（４）の上部電極とをボンディングワイヤ（７）によって接続した複合半導体装置（１）において、
側壁部（５ａ）の下端から外部導出端子（６）の下端部（６ｂ）の直下に張り出している台座部（５ｂ）を絶縁ケース（５）に設け、
絶縁ケース（５）の側壁部（５ａ）と金属放熱板（２）との間、および、絶縁ケース（５）の台座部（５ｂ）と金属放熱板（２）との間に位置するように、金属バー（８；８ａ，８ｂ，８ｃ）を絶縁ケース（５）にインサートモールドし、
金属バー（８；８ａ，８ｂ，８ｃ）と金属放熱板（２）とを直接接触させ、
電力用半導体チップ（４）が搭載された絶縁基板（３）を、外部導出端子（６）の下端部（６ｂ）および絶縁ケース（５）の台座部（５ｂ）の直下には配置せず、外部導出端子（６）の下端部（６ｂ）および絶縁ケース（５）の台座部（５ｂ）よりも内側にのみ配置したことを特徴とする複合半導体装置（１）。
【請求項２】
金属バー（８）が、一直線上に並列配置された複数の外部導出端子（６）の下端部（６ｂ）に跨るように配置されていることを特徴とする請求項１に記載の複合半導体装置（１）。
【請求項３】
複数の金属バー（８ａ，８ｂ，８ｃ）が、一直線上に並列配置された複数の外部導出端子（６）の下端部（６ｂ）のそれぞれに対応して個別に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の複合半導体装置（１）。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、電力用半導体チップから発生する熱を効率良く放熱することができる複合半導体装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の複合半導体装置の構造を、図６及び図７を参照して説明する。
なお、図６は蓋体を取り除いた複合半導体装置の平面図、図７は図６のＣ−Ｃ線に沿う断面図である。
【０００３】
これらの図において、１は複合半導体装置全体を示す。複合半導体装置１では、金属放熱板２上に絶縁基板３を介して電力用半導体チップ４が搭載・固着されている。金属放熱板２の外周部２ａには、両端開口の絶縁ケース５が嵌合されている。絶縁ケース５の側壁５ａには外部導出端子６がインサートモールドされ、外部導出端子６の上端部６ａは側壁５ａの上端から外部に突出し、また、略Ｌ字状に折り曲げられた下端部６ｂの一部は、絶縁ケース５の下方開口端に設けた台座部５ｂ上に露出している。台座部５ｂ上の一部が露出した外部導出端子６の下端部６ｂと電力用半導体チップ４の上面電極とはボンディングワイヤ７によってボンディングされている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記の複合半導体装置では、電力用半導体チップ４からの発熱量が多く、かつ、電力用半導体チップ４からの熱が多数本並列接続されたボンディングワイヤ７を伝わって外部導出端子６の下端部６ｂに伝達される。このため、外部導出端子６の下端部６ｂの温度もかなり上昇するが、従来では絶縁ケース５の台座部５ｂの厚さ（Ｔ１）が厚いために金属放熱板２に十分に伝熱されず、放熱効果が悪かった。
【０００５】
【発明の目的】
本発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、ボンディングワイヤを介して外部導出端子の下端部に伝わる電力用半導体チップからの熱を効率良く放熱することができる複合半導体装置を提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明によれば、金属放熱板（２）上に絶縁基板（３）を介して電力用半導体チップ（４）を搭載し、
両端開口の絶縁ケース（５）の側壁部（５ａ）に外部導出端子（６）をインサートモールドし、
絶縁ケース（５）の一方の開口端と金属放熱板（２）の外周部（２ａ）とを嵌合させ、
外部導出端子（６）の下端部（６ｂ）と電力用半導体チップ（４）の上部電極とをボンディングワイヤ（７）によって接続した複合半導体装置（１）において、
側壁部（５ａ）の下端から外部導出端子（６）の下端部（６ｂ）の直下に張り出している台座部（５ｂ）を絶縁ケース（５）に設け、
絶縁ケース（５）の側壁部（５ａ）と金属放熱板（２）との間、および、絶縁ケース（５）の台座部（５ｂ）と金属放熱板（２）との間に位置するように、金属バー（８；８ａ，８ｂ，８ｃ）を絶縁ケース（５）にインサートモールドし、
金属バー（８；８ａ，８ｂ，８ｃ）と金属放熱板（２）とを直接接触させ、
電力用半導体チップ（４）が搭載された絶縁基板（３）を、外部導出端子（６）の下端部（６ｂ）および絶縁ケース（５）の台座部（５ｂ）の直下には配置せず、外部導出端子（６）の下端部（６ｂ）および絶縁ケース（５）の台座部（５ｂ）よりも内側にのみ配置したことを特徴とする複合半導体装置（１）が提供される。
【０００７】
請求項２に記載の発明によれば、金属バー（８）が、一直線上に並列配置された複数の外部導出端子（６）の下端部（６ｂ）に跨るように配置されていることを特徴とする請求項１に記載の複合半導体装置（１）が提供される。
【０００８】
請求項３に記載の発明によれば、複数の金属バー（８ａ，８ｂ，８ｃ）が、一直線上に並列配置された複数の外部導出端子（６）の下端部（６ｂ）のそれぞれに対応して個別に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の複合半導体装置（１）が提供される。
【０００９】
【実施例】
以下に本発明の実施例を、図を参照して説明する。図１は本発明の複合半導体装置の一部を示す断面図である。図において、複合半導体装置１では、従来と同様に金属放熱板２上に絶縁基板３を介して電力用半導体チップ４が搭載・固着されている。金属放熱板２の外周部２ａには、両端開口の絶縁ケース５が嵌合されている。
【００１０】
絶縁ケース５の側壁５ａには従来と同様に外部導出端子６がインサートモールドされ、外部導出端子６の上端部６ａは、側壁５ａの上端から外部に突出し、また、略Ｌ字状に折り曲げられた下端部６ｂの一部は、絶縁ケース５の下方開口端に設けた台座部５ｂ上に露出している。本発明では、この台座部５ｂの構成が異なっている。
【００１１】
すなわち、絶縁ケース５の台座部５ｂは厚さＴ３を有している。更に、厚さＴ２の銅製あるいはアルミニウム製の金属バー８が台座部５ｂにインサートモールドされ、金属バー８の裏面が、金属放熱板２側に露出せしめられている。なお、台座部５ｂの厚さＴ３は、従来の厚さＴ１に比較して薄く、例えばＴ１＝７．０ｍｍ、Ｔ３＝２．０ｍｍであり、また、金属バー８の厚さＴ２＝５．０ｍｍである。
【００１２】
金属バー８は、図２及び図３に示すように複数個並列に設けられた外部導出端子６の下端部６ｂに跨がるように、また、裏面が外部に露出するように、インサートモールドされている。このため、絶縁ケース５の下方開口端を金属放熱板２の外周部２ａ（図１参照）に嵌合させた場合に、金属バー８の裏面が直接金属放熱板２の表面と接触するようになる。
【００１３】
上記の構造では、台座部５ｂの厚さＴ３（図１参照）が従来のＴ１よりも薄くなると共に、金属バー８の存在により放熱効果が格段に向上する。なお、上記の絶縁ケース５は金属放熱板２の外周部２ａに嵌合せしめられ、両者の接合部が接着剤によって固定されているが、金属バー８が銅製であれば、金属バー８と金属放熱板２とを半田付けするようにしても良い。
【００１４】
絶縁基板３上に搭載・固着せしめられた電力用半導体チップ４の上面電極と外部導出端子６の下端部６ｂとは、０．２〜０．５ｍｍφのアルミニウム製のボンディングワイヤ７を１０数本使用してボンディングされる。
【００１５】
上記の場合、電力用半導体チップ４から発生した熱がボンディングワイヤ７を伝わって外部導出端子６の下端部６ｂに伝達され、この熱量がかなりのものとなるが、上記したように、薄い絶縁ケース５の台座部５ｂと、その下部にインサートモールドされた金属バー８を介して金属放熱板２に伝わり、効果的に放熱することができる。
【００１６】
図４及び図５は、本発明の他の実施例を示すものである。この実施例では、金属バーが上記の実施例のように一連のものではなく、短尺の金属バー８ａ，８ｂ，８ｃが、個々の外部導出端子６に対応せしめられ、それぞれの下端部６ｂの下部にインサートモールドされている。図４及び図５に示す実施例においても一連の金属バー８と同様に放熱効果を向上させることができると共に、金属バー自体の材料費を節減することができる効果がある。
【００１７】
【発明の効果】
以上説明したように本発明は、絶縁ケースの台座部を従来よりも薄くし、かつ、外部導出端子の下端部に金属放熱板と直接接触する金属バーをインサートモールドするようにしたので、電力用半導体チップからボンディングワイヤを介して外部導出端子の下端部に伝達される熱を効率良く放熱することができ、延いては複合半導体装置の特性を向上させる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の複合半導体装置の一部を示す断面図である。
【図２】本発明の実施例を示す平面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図４】本発明の他の実施例を示す平面図である。
【図５】図４のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【図６】従来の複合半導体装置の一部を示す平面図である。
【図７】図６のＣ−Ｃ線に沿う断面図である。
【符号の説明】
１    複合半導体装置
２    金属放熱板
３    絶縁基板
４    電力用半導体チップ
５    絶縁ケース
５ｂ  台座部
６    外部導出端子
６ｂ  下端部
７    ボンディングワイヤ
８    金属バー
【図１】
0004148383.tif 000002
【図２】
0004148383.tif 000003
【図３】
0004148383.tif 000004
【図４】
0004148383.tif 000005
【図５】
0004148383.tif 000006
【図６】
0004148383.tif 000007
【図７】
0004148383.tif 000008