JP2614764B2 - Semiconductor device - Google Patents
Semiconductor deviceInfo
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- JP2614764B2 JP2614764B2 JP1111138A JP11113889A JP2614764B2 JP 2614764 B2 JP2614764 B2 JP 2614764B2 JP 1111138 A JP1111138 A JP 1111138A JP 11113889 A JP11113889 A JP 11113889A JP 2614764 B2 JP2614764 B2 JP 2614764B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、半導体装置に関し、特に制御用の素子と、
電力用の素子とを有する半導体装置に関するものであ
る。The present invention relates to a semiconductor device, and in particular, to a control element,
The present invention relates to a semiconductor device having a power element.
第４図は従来の半導体装置の構造を示す断面図であ
る。図において、（１）は上側表面に絶縁層を設けた金
属よりなるベース板で、その下側表面を放熱板に密着し
て取り付けられる。（２）はこのベース板（１）上に設
けられるパワー素子である。（３）はこのパワー素子
（２）の出力を外部に伝える出力端子、（４）は前記ベ
ース板（１）の上部に配設される絶縁材よりなる制御基
板、（５）はこの制御基板（４）上に取り付けられる能
動素子である制御素子、（６）は前記制御素子（５）に
外部からの入力信号を伝える入力端子である。（７）は
前記制御素子（５）が出力する制御信号を前記パワー素
子（２）に伝える、金属よりなる接続端子である。
（８）は前記ベース板（１）、制御基板（４）の周縁部
を囲繞するように形成される絶縁材よりなるケースであ
る。（９）はこのケース（８）内に注入され加熱するこ
とにより硬化する熱硬化性の樹脂である。FIG. 4 is a sectional view showing the structure of a conventional semiconductor device. In the figure, (1) is a base plate made of a metal provided with an insulating layer on the upper surface, the lower surface of which is attached in close contact with a heat sink. (2) is a power element provided on the base plate (1). (3) is an output terminal for transmitting the output of the power element (2) to the outside, (4) is a control board made of an insulating material disposed on the base plate (1), and (5) is this control board. (4) a control element which is an active element mounted thereon, and (6) an input terminal for transmitting an external input signal to the control element (5). (7) is a connection terminal made of metal for transmitting a control signal output from the control element (5) to the power element (2).
(8) is a case made of an insulating material formed so as to surround the periphery of the base plate (1) and the control board (4). (9) is a thermosetting resin which is injected into the case (8) and cured by heating.
このような半導体装置は、例えばモーターの駆動に用
いられるもので、入力端子（６）に入れられた入力信号
に従って、制御素子（５）が接続端子（７）を通して、
制御信号をパワー素子（２）へ出力する。この制御信号
に従ってパワー素子（２）がモーターの接続された出力
端子（３）に出力する。そして、パワー素子（２）の発
生する熱をベース板（１）からこのベース板（１）が密
着して取り付けられた放熱板を通して放熱する。Such a semiconductor device is used, for example, for driving a motor, and a control element (5) passes through a connection terminal (7) according to an input signal input to an input terminal (6).
A control signal is output to the power element (2). According to this control signal, the power element (2) outputs to the output terminal (3) to which the motor is connected. Then, the heat generated by the power element (2) is radiated from the base plate (1) through a radiator plate to which the base plate (1) is closely attached.
従来の半導体装置は、以上のように構成されており制
御素子（５）がパワー素子（２）の上部にあり、このパ
ワー素子（２）の発生する熱によりパワー素子（２）の
上部に載置される制御素子（５）の温度が上昇し、その
機能がベース板（１）の温度で規制されていた。In the conventional semiconductor device, the control element (5) is located above the power element (2), and is mounted on the power element (2) by the heat generated by the power element (2). The temperature of the control element (5) to be placed rises, and its function has been regulated by the temperature of the base plate (1).
本発明は、上記のような欠点を解消するためになされ
たもので、制御素子の温度上昇を抑止できる半導体装置
を得ることを目的とする。The present invention has been made in order to solve the above-described drawbacks, and an object of the present invention is to provide a semiconductor device capable of suppressing a temperature rise of a control element.
本発明に係る半導体装置は、パワー素子が載置される
第１の基板と、この第１の基板の上方に間隔をおいて配
設され制御素子が載置される第２の基板と、第１および
第２の基板の周縁部をそれぞれ囲繞するケースと、この
ケース内に充填されパワー素子を第１の基板上に、制御
素子を第２の基板上にそれぞれ封止する封止樹脂とを備
え、第２の基板に制御素子が載置される水平方向領域
と、第１の基板にパワー素子が載置される水平方向領域
とが上下方向において重ならないようにしたものであ
る。A semiconductor device according to the present invention includes a first substrate on which a power element is mounted, a second substrate which is disposed above the first substrate at an interval, and on which a control element is mounted, A case surrounding the peripheral portions of the first and second substrates, respectively, and a sealing resin filled in the case to seal the power element on the first substrate and the control element on the second substrate, respectively. The horizontal area where the control element is mounted on the second substrate and the horizontal area where the power element is mounted on the first substrate do not overlap in the vertical direction.
また、第２の基板の制御素子が載置される水平方向領
域の下側面を封止樹脂を介しケースで覆うとともに、そ
の部分の封止樹脂の厚さを、第１の基板と第２の基板と
の間の封止樹脂の厚さより薄くし、その下部のケースの
外側面が外気に接するようにしたものである。In addition, the lower surface of the horizontal region on which the control element is mounted on the second substrate is covered with a case via a sealing resin, and the thickness of the sealing resin at that portion is adjusted by the first substrate and the second substrate. The thickness of the sealing resin between the substrate and the substrate is smaller than that of the sealing resin, and the outer surface of the lower case is in contact with the outside air.
本発明によれば、第２の基板に制御素子が載置される
水平方向領域と、第１の基板にパワー素子が載置される
水平方向領域とが上下方向において重ならないように配
置することにより、パワー素子からの熱影響を阻止して
制御素子の温度上昇を防止する。According to the present invention, the horizontal region where the control element is mounted on the second substrate and the horizontal region where the power element is mounted on the first substrate are arranged so as not to overlap in the vertical direction. Accordingly, the influence of heat from the power element is prevented, and the temperature rise of the control element is prevented.
また、第２の基板の制御素子が載置される水平方向領
域の下方の封止樹脂の厚さを薄くし、その下部のケース
の外側面が外気と接するように配置することにより、外
気による空冷効果で制御素子の温度上昇を防止する。Further, by reducing the thickness of the sealing resin below the horizontal region on which the control element of the second substrate is mounted, and by arranging the outer surface of the lower case in contact with the outside air, The temperature rise of the control element is prevented by the air cooling effect.
以下、本発明の実施例を図に従って説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
なお、従来の技術と重複する部分は、適宜その説明を
省略する。In addition, the description which overlaps with the conventional technology is omitted as appropriate.
第１図は本発明の一実施例を示した断面図である。図
において、（２）〜（７）及び（９）は従来のものと同
じものである。（10）は第１の基板とある、上側表面に
絶縁層を設けた金属よりなるベース板、（11）は前記ベ
ース板（10）、第２の基板として制御基板（４）を取り
囲むように形成される絶縁材よりなるケースである。FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of the present invention. In the figure, (2) to (7) and (9) are the same as the conventional one. (10) is a base plate made of a metal provided with an insulating layer on the upper surface, which is the first substrate, and (11) is a base plate (10), which surrounds the control substrate (4) as a second substrate. This is a case made of an insulating material to be formed.
このような半導体装置は、例えばモーターの駆動に用
いられるもので、入力端子（６）に入れられた入力信号
に従って制御素子（５）が接続端子（７）を通して制御
信号をパワー素子（２）へ出力する。この制御信号に従
ってパワー素子（２）がモーターの接続された出力端子
（３）に出力する。そして、パワー素子（２）の発生す
る熱をベース板（10）からこのベース板（10）が密着し
て取り付けられた放熱板を通して放熱する。Such a semiconductor device is used, for example, for driving a motor, and a control element (5) transmits a control signal to a power element (2) through a connection terminal (7) according to an input signal input to an input terminal (6). Output. According to this control signal, the power element (2) outputs to the output terminal (3) to which the motor is connected. Then, the heat generated by the power element (2) is radiated from the base plate (10) through a radiator plate to which the base plate (10) is closely attached.
このように、制御素子（５）が載置される水平方向領
域を、パワー素子（２）が載置される水平方向領域と上
下方向において重ならないように配置することにより、
制御素子（５）の温度上昇を防止することができる。As described above, by arranging the horizontal area where the control element (5) is mounted so as not to overlap the horizontal area where the power element (2) is mounted in the vertical direction,
The temperature rise of the control element (5) can be prevented.
なお、パワー素子（２）が載置される水平方向領域と
は、パワー素子（２）が１個の場合はベース板（10）、
即ち第１の基板上においてパワー素子（２）が占有する
領域を、また、パワー素子（２）が複数個の場合におい
ては、その複数個のパワー素子（５）で囲まれる領域を
意味し、 また、制御素子（５）が載置される水平方向領域と
は、制御素子（５）が１個の場合は制御基板（４）、即
ち第２の基板上において制御素子（５）が占有する領域
を、また、制御素子（５）が複数個の場合においては、
その複数個の制御素子（５）が囲まれる領域を意味す
る。The horizontal area in which the power element (2) is mounted is defined as a base plate (10) when one power element (2) is provided,
That is, it means a region occupied by the power element (2) on the first substrate, and a region surrounded by the plurality of power elements (5) when there are a plurality of power elements (2), The horizontal area where the control element (5) is placed is the control board (4) when there is one control element (5), that is, the control element (5) occupies the second board. In the case where there are a plurality of control elements (5),
It means a region surrounded by the plurality of control elements (5).
第２図は本発明の他の実施例を示した断面図である。
図において、（２）〜（７）及び（９）は従来のものと
同じもの、（10）は第１図に示すものと同じものであ
る。（12）は前記制御基板（４）を取り囲み、前記制御
素子（５）が載置された領域の下部に凹部を設けた構造
の絶縁材よりなるケースである。FIG. 2 is a sectional view showing another embodiment of the present invention.
In the figure, (2) to (7) and (9) are the same as the conventional one, and (10) is the same as that shown in FIG. (12) is a case made of an insulating material having a structure surrounding the control board (4) and having a concave portion below a region where the control element (5) is mounted.
このように、制御素子（５）が載置される水平方向領
域の下方の封止樹脂（９）の厚さを薄くし、その下部の
ケース（12）の外側面が外気と接するように配置するこ
とにより、外気による空冷効果で制御素子（５）の温度
上昇を防止することができる。In this way, the thickness of the sealing resin (9) below the horizontal area where the control element (5) is mounted is reduced, and the outer surface of the lower case (12) is arranged so as to be in contact with the outside air. By doing so, it is possible to prevent the temperature of the control element (5) from rising due to the air cooling effect of outside air.
第３図は本発明のさらに他の実施例を示した断面図で
ある。図においては、（２）〜（７）及び（９）は従来
のものと同じもの、（10）、（12）は第２図に示すもの
と同じものである。（13）は前記制御基板（４）の一表
面に当接され一部が前記ケース（12）の外に突出する放
熱板である。FIG. 3 is a sectional view showing still another embodiment of the present invention. In the figure, (2) to (7) and (9) are the same as the conventional ones, and (10) and (12) are the same as those shown in FIG. (13) is a heat radiating plate which is in contact with one surface of the control board (4) and partially protrudes out of the case (12).
このように、制御基板（４）の一表面に当接され一部
がケース（12）の外に突出する放熱板（13）を配置する
ことにより、放熱板（13）による放熱効果で制御素子
（５）の温度上昇を防止することができる。As described above, by disposing the heat radiating plate (13) which is in contact with one surface of the control board (4) and partially protrudes out of the case (12), the control element is radiated by the heat radiating plate (13). (5) The temperature rise can be prevented.
以上のように本発明によれば、パワー素子が載置され
る第１の基板と、この第１の基板の上方に間隔をおいて
配設され制御素子が載置される第２の基板と、第１およ
び第２の基板の周縁部をそれぞれ囲繞するケースと、こ
のケース内に充填されパワー素子を第１の基板上に、制
御素子を第２の基板上にそれぞれ封止する封止樹脂とを
備え、第２の基板に制御素子が載置される水平方向領域
と、第１の基板にパワー素子が載置される水平方向領域
とが上下方向において重ならないようにしたことによ
り、制御素子の温度上昇を防止し信頼性を向上させるこ
とができる。As described above, according to the present invention, the first substrate on which the power element is mounted, and the second substrate on which the control element is mounted and spaced above the first substrate , A case surrounding the peripheral portions of the first and second substrates, and a sealing resin filled in the case to seal the power element on the first substrate and the control element on the second substrate, respectively. And a horizontal region in which the control element is mounted on the second substrate and a horizontal region in which the power element is mounted on the first substrate are prevented from overlapping in the vertical direction. It is possible to prevent the temperature of the element from rising and improve the reliability.
また、第２の基板の制御素子が載置される水平方向領
域の下側面を封止樹脂を介しケースで覆うとともに、そ
の部分の封止樹脂の厚さを、第１の基板と第２の基板と
の間の封止樹脂の厚さより薄くし、その下部のケースの
外側面が外気に接するようにしたことにより、制御素子
の温度上昇を防止し信頼性を向上させることができる。In addition, the lower surface of the horizontal region on which the control element is mounted on the second substrate is covered with a case via a sealing resin, and the thickness of the sealing resin at that portion is adjusted by the first substrate and the second substrate. By making the thickness smaller than the thickness of the sealing resin between the substrate and the outer surface of the lower case in contact with the outside air, the temperature rise of the control element can be prevented and the reliability can be improved.
第１図、第２図、第３図は本発明の一実施例の半導体装
置の構造を示す断面図、第４図は従来の半導体装置の構
造を示す断面図である。 図において、（１）、（10）……第１の基板としてのベ
ース板、（２）……パワー素子、（４）……第２の基板
としての制御基板、（５）……制御素子、（８）、（1
1）、（12）……ケース、（13）……放熱板である。 なお、各図中同一符号は同一、または相当部分を示す。1, 2 and 3 are sectional views showing the structure of a semiconductor device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a sectional view showing the structure of a conventional semiconductor device. In the figures, (1), (10)... A base plate as a first substrate, (2)... A power element, (4)... A control substrate as a second substrate, and (5). , (8), (1
1), (12): Case, (13): Heat sink. In the drawings, the same reference numerals indicate the same or corresponding parts.
Claims (2)
第１の基板の上方に該第１の基板と間隔をおいて配設さ
れ、且つ制御素子が載置される第２の基板、前記第１お
よび第２の基板の周縁部を囲繞するケース、およびこの
ケース内に充填され前記パワー素子を前記第１の基板上
に、前記制御素子を前記第２の基板上にそれぞれ封止す
る封止樹脂を備えた半導体装置において、前記第２の基
板に前記制御素子が載置される水平方向領域と前記第１
の基板に前記パワー素子が載置される水平方向領域とが
上下方向において重ならないようにしたことを特徴とす
る半導体装置。1. A first substrate on which a power element is mounted, a second substrate disposed above the first substrate at a distance from the first substrate, and on which a control element is mounted. A substrate, a case surrounding the periphery of the first and second substrates, and a power element filled in the case sealed on the first substrate, and the control element sealed on the second substrate, respectively. A semiconductor device provided with a sealing resin for stopping, wherein a horizontal region in which the control element is mounted on the second substrate and the first region;
And a horizontal region in which the power element is mounted on the substrate does not overlap in a vertical direction.
向領域の下側面を封止樹脂を介しケースで覆うととも
に、その部分の前記封止樹脂の厚さを、第１の基板と前
記第２の基板との間の封止樹脂の厚さより薄くし、その
下部の前記ケースの外側面が外気に接するようにしたこ
とを特徴とする請求項１記載の半導体装置。2. A method according to claim 1, wherein the lower surface of the second substrate on which the control element is mounted is covered with a case via a sealing resin, and the thickness of the sealing resin in the portion is controlled by the first substrate. 2. The semiconductor device according to claim 1, wherein the thickness of the sealing resin between the first substrate and the second substrate is smaller than the thickness of the sealing resin, and an outer surface of the case below the second substrate is in contact with outside air.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1111138A JP2614764B2 (en) | 1989-04-28 | 1989-04-28 | Semiconductor device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1111138A JP2614764B2 (en) | 1989-04-28 | 1989-04-28 | Semiconductor device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02291160A JPH02291160A (en) | 1990-11-30 |
| JP2614764B2 true JP2614764B2 (en) | 1997-05-28 |
Family
ID=14553421
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1111138A Expired - Lifetime JP2614764B2 (en) | 1989-04-28 | 1989-04-28 | Semiconductor device |
Country Status (1)
| Country | Link |
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| JP (1) | JP2614764B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101524545B1 (en) * | 2008-02-28 | 2015-06-01 | 페어차일드코리아반도체 주식회사 | Power device package and the method of fabricating the same |
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| JP2543452Y2 (en) * | 1990-12-21 | 1997-08-06 | 富士通テン株式会社 | Semiconductor device |
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| JP2018195621A (en) * | 2017-05-12 | 2018-12-06 | 株式会社オートネットワーク技術研究所 | Circuit device |
| WO2024095830A1 (en) * | 2022-11-04 | 2024-05-10 | 住友電気工業株式会社 | Semiconductor device |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6216554A (en) * | 1985-07-15 | 1987-01-24 | Sharp Corp | Power semiconductor device with incorporated control circuit |
-
1989
- 1989-04-28 JP JP1111138A patent/JP2614764B2/en not_active Expired - Lifetime
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| KR101524545B1 (en) * | 2008-02-28 | 2015-06-01 | 페어차일드코리아반도체 주식회사 | Power device package and the method of fabricating the same |
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| JPH02291160A (en) | 1990-11-30 |
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