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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Halbleitervorrichtung
mit Anschlüssen
und spezieller auf eine Halbleitervorrichtung mit Anschlüssen, die
sich an eine Variation der Anordnung von Stift- und Schraubanschlüssen, welche
als Elektroden dienen, anpassen kann.
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Leistungshalbleitergehäuse für Halbleitervorrichtungen,
die für
eine Wechselrichteransteuerung von industriellen Anlagen und dergleichen
verwendet werden, haben verschiedene Konfigurationen, wie zum Beispiel
CIB, 7 in 1, 6 in 1 und 2 in 1. CIB bezieht sich auf ein Gehäuse, welches
einen Umrichter, sechs Wechselrichter und eine Bremse beinhaltet.
7 in 1 bezieht sich auf ein Gehäuse,
das sechs Wechselrichter und eine Bremse beherbergt. 6 in 1 bezieht
sich auf ein Gehäuse,
das sechs Wechselrichter beherbergt, und 2 in 1 bezieht sich auf
ein Gehäuse,
das zwei Wechselrichter beherbergt.
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Bei
diesen Halbleitergehäusen
unterscheiden sich die Anschlüsse
in Gestalt und Anordnung voneinander aufgrund von Unterschieden
in der internen Schaltung, der Auslegung und der Ausführung der
Halbleitervorrichtungen voneinander. Dadurch werden die Gehäuse von
unterschiedlichen Konfigurationen mit Anschlüssen unterschiedlicher Gestalten
und Anordnungen üblicherweise
getrennt hergestellt. Dies führt
jedoch zu hohen Kosten für
die Prototypenentwicklung der Gehäuse und die Herstellung unterschiedlicher
Formen für
eine Massenherstellung derselben. Weiterhin ist es notwendig, den
Problemen zu begegnen, die in den Gehäusen der verschiedenen Konfigurationen
auftreten können,
was eine Verzögerung
in der Entwicklung verursacht und Zeit zum Überprüfen dieser Gehäuse erfordert.
Zum Lösen
der oben beschriebenen Probleme wird nach einem Leistungshalbleitergehäuse verlangt,
welches an Änderungen
der Gestalt und Anordnung der Anschlüsse anpaßbar ist.
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Die
japanische Patentoffenlegungsschrift Nr.
09-008191 offenbart eine Leistungshalbleitervorrichtung,
welche die Verbindungsposition einer externen Zuleitungselektrode ändern kann,
die mit einem Halbleiterelement verbunden ist. Speziell ist ein Halbleiterelement
in einer Umhüllung
angeordnet, und eine rechteckige Öffnung ist an der oberen Oberfläche der
Umhüllung
ausgebildet. Eine Mehrzahl von Löchern
ist an der oberen Oberfläche
der Umhüllung
ausgebildet entlang eines Paares von gegenüberliegenden Seiten der Öffnung.
Eine Zuführungselektrode
ist an einem Anschlußteil
angebracht. Das Anschlußteil
hat Vorsprünge,
die an entsprechenden Enden der unteren Oberfläche ausgebildet sind. Die Vorsprünge sind
in die Löcher
eingeführt,
die an den beiden Seiten ausgebildet sind, so daß das Anschlußteil so
angeordnet ist, daß es
sich über
die Öffnung
erstreckt. Die Verbindungsposition der Zuleitungselektrode kann
verändert
werden durch Verändern
der Löcher,
in welche die Vorsprünge
eingeführt werden
sollen.
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Bei
der Leistungshalbleitervorrichtung der japanischen Patentoffenlegungsschrift
Nr.
09-008191 ist jedoch
das Anschlußteil
an der oberen Oberfläche der
Umhüllung
angeordnet, was das Layout innerhalb des Gehäuses stark beschränkt.
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Eine
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung einer
Halbleitervorrichtung, die sich an eine Veränderung der Gestalt und Anordnung
der Anschlüsse,
welche zurückzuführen ist
auf Unterschiede in dem Schaltungsaufbau und dergleichen der Halbleitervorrichtungen,
anpassen kann und die eine Beschränkung des Layouts innerhalb
des Gehäuses
verringern kann.
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Die
Aufgabe wird gelöst
durch eine Halbleitervorrichtung gemäß Anspruch 1.
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Weiterbildungen
der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
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Eine
Halbleitervorrichtung der vorliegenden Erfindung beinhaltet: ein
Halbleiter-Montagesubstrat, eine Umhüllung, die eine Öffnung aufweist
und das Halbleiter-Montagesubstrat darin enthält, ein Befestigungsteil mit
einer Mehrzahl von Befestigungspositionen, die entlang eines Randes,
der die Öffnung
bildet, ausgebildet sind, und einen Anschluß, der an dem Rand befestigt
ist und elektrisch mit dem Halbleiter-Montagesubstrat verbunden ist. Der Anschluß ist durch
das Befestigungsteil an einer der Mehrzahl von Befestigungspositionen
befestigt.
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Gemäß der Halbleitervorrichtung
der vorliegenden Erfindung ist eine Anpassung an eine Veränderung
der Gestalt und Anordnung der Anschlüsse, die auf die Unterschiede
in dem Schaltungsaufbau und dergleichen der Halbleitervorrichtungen
zu rückzuführen ist,
möglich,
und es ist möglich,
Einschränkungen
des Layouts innerhalb der Umhüllung
zu verringern.
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Weitere
Merkmale und Zweckmäßigkeiten der
Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen
unter Bezugnahme auf die beigefügten
Zeichnungen. Von den Figuren zeigen:
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1 eine
Draufsicht, die einen Aufbau eines Leistungshalbleitergehäuses gemäß einer
ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt,
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2 eine
perspektivische Ansicht, die in schematischer Weise die Art der
Befestigung der Anschlüsse
bei dem Leistungshalbleitergehäuse
in 1 zeigt,
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3 eine
vergrößerte Ansicht
eines Befestigungsteils und seiner Umgebung bei dem Leistungshalbleitergehäuse in 1,
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4 eine
perspektivische Ansicht, die einen Aufbau eines Schraubanschlusses
bei dem Leistungshalbleitergehäuse
in 1 zeigt,
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5 eine
Querschnittsansicht, die zeigt, wie der Schraubanschluß in 4 an
dem Leistungshalbleitergehäuse
in 1 befestigt wird,
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6 eine
Bodenansicht des Schraubanschlusses in 4,
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7 eine
perspektivische Ansicht, die einen Aufbau eines Stiftanschlusses
bei dem Leistungshalbleitergehäuse
in 1 zeigt,
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8 eine
vergrößerte Ansicht
des durch VIII in 2 bezeichneten Abschnitts,
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9 eine
Seitenansicht von 8,
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10 eine
Draufsicht, die Positionen der Schraub- und Stiftanschlüsse in dem
Fall zeigt, in dem der Gehäuseaufbau
jener eines CIB-Gehäuses ist,
wobei (a) den Zustand vor der Anordnung der Anschlüsse zeigt
und (b) den Zustand nach der Anordnung der Anschlüsse zeigt,
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11 eine
Draufsicht, die Positionen der Schraub- und Stiftanschlüsse für den Fall
zeigt, in dem die Gehäusekonfiguration
jene eines 7-in-1-Gehäuses
ist, wobei (a) den Zustand vor der Anordnung der Anschlüsse zeigt
und (b) den Zustand nach der Anordnung der Anschlüsse zeigt,
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12 eine
Draufsicht, die Positionen der Schraub- und Stiftanschlüsse für den Fall
zeigt, in dem die Gehäusekonfiguration
jene eines 2-in-1-Gehäuses
ist, wobei (a) den Zustand vor der Anordnung der Anschlüsse zeigt
und (b) den Zustand nach der Anordnung der Anschlüsse zeigt,
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13 eine
Draufsicht, die Positionen der Schraub- und Stiftanschlüsse für den Fall
zeigt, in dem die Gehäusekonfiguration
eine 1-in-1-Konfiguration ist, wobei (a) den Zustand vor der Anordnung der
Anschlüsse
zeigt und (b) den Zustand nach der Anordnung der Anschlüsse zeigt,
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14 eine
perspektivische Ansicht ist, die einen Aufbau eines Schraubanschlusses
gemäß einer
zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt,
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15 eine
Querschnittsansicht entlang der Linie XV-XV in 14 ist,
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16 eine
perspektivische Ansicht ist, die einen Aufbau eines Schraubanschlusses
gemäß einer
dritten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt,
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17 eine
Querschnittsansicht entlang der Linie XVII-XVII in 16 ist,
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18 eine
perspektivische Ansicht ist, die einen Aufbau eines Schraubanschlusses
gemäß einer
vierten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt,
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19 eine
Querschnittsansicht entlang der Linie XIX-XIX in 18 ist,
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20 eine
perspektivische Ansicht ist, die einen Aufbau einer Abwandlung des
Schraubanschlusses gemäß der vierten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt,
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21 eine
Draufsicht des Schraubanschlusses in 20 ist,
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22 eine
Querschnittsansicht ist, die den Aufbau eines Schraubanschlusses
und eines Einbaurahmens gemäß einer
fünften
Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung zeigt,
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23 eine
Querschnittsansicht ist, die einen Aufbau eines Schraubanschlusses
gemäß einer sechsten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt, und
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24 eine
Bodenansicht des Schraubanschlusses in 23 ist.
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Hier
im folgenden werden Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen
beschrieben.
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Erste Ausführungsform
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Bezugnehmend
auf 1 und 2 beinhaltet ein Leistungshalbleitergehäuse, das
als Halbleitervorrichtung gemäß der vorliegenden
Ausführungsform
bestimmt wird, eine Grundplatte 5, ein Halbleiter-Montagesubstrat
(isolierendes Substrat) 1, welches sich darauf befindet,
einen Baurahmen 11, der fest an der Grundplatte 5 befestigt
ist und als eine Umhüllung
dient, ein Befestigungsteil 21 und einen Schraubanschluß 31 und
einen Stiftanschluß 51 als die
Anschlüsse.
Die Grundplatte 5 besteht aus einem Material, das eine
hervorragende Wärmeableitung zeigt,
wie zum Beispiel Kupfer, eine Kupferlegierung oder dergleichen,
und das Halbleiter-Montagesubstrat 1 ruht darauf. Das Halbleiter-Montagesubstrat 1 besteht
aus einem isolierenden Substrat aus Keramik oder dergleichen, und
eine Verdrahtungsstruktur aus Kupferfolie oder einer Kupferplatte
ist auf seiner Oberfläche
ausgebildet, wobei ein Leistungshalbleiterelement und dergleichen
fest auf der Verdrahtungsstruktur angebracht sind. Der Baurahmen 11 ist von
einer annähernd
rechteckigen Gestalt und hat eine Öffnung 13. Das Halbleiter-Montagesubstrat 1 ist
innerhalb der Öffnung 13 untergebracht,
während der
Baurahmen 11 fest an der Grundplatte 5 angebracht
ist. Ein Rand 12, der die Öffnung 13 bildet,
hat vorzugsweise vier Seiten 12a bis 12d. Die
Seiten 12a und 12c und die Seiten 12b und 12d des
Randes 12 sind parallel zueinander. Das Befestigungsteil 21 hat eine
Mehrzahl von Befestigungspositionen 22, die entlang der
Seiten 12a bis 12d des Randes 12 ausgebildet
sind. Jeder Schraubanschluß 31 und
jeder Stiftanschluß 51 sind
an dem Rand 12 befestigt oder spezieller unter Verwendung
eines Befestigungsteils 12 an einer beliebigen Befestigungsposition 22 desselben
befestigt. In 1 sind zwölf Stiftanschlüsse 51 auf
der Seite 12a angeordnet, wobei die Paare von Stiftanschlüssen 51 in
regelmäßigen Abständen voneinander
angeordnet sind. Zwei Schraubanschlüsse 31 sind auf der
Seite 12b angeordnet. Vier Schraubanschlüsse 31 sind
auf der Seite 12c in regelmäßigen Abständen angeordnet und vier Stiftanschlüsse 51 sind
paarweise auf der Seite 12d angeordnet. Der Schraubanschluß 31 ist
durch eine Elektrode 32, die in dem Schraubanschluß 31 selbst
untergebracht ist, elektrisch mit dem Halbleiter-Montagesubstrat 1 verbunden,
während
der Stiftanschluß 51 über einen
Draht (nicht gezeigt) elektrisch mit dem Halbleiter-Montagesubstrat 1 verbunden
ist.
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Bezugnehmend
auf 1 bis 3 weist ein Befestigungsteil 21 eine
Mehrzahl von Wandabschnitten 23a, eine Mehrzahl von Verbindungsabschnitten 23b und
einen Bodenabschnitt 23c auf. Die Wandabschnitte 23a erstrecken
sich jeweils parallel zu dem Rand 12 und sind entlang des Randes 12 mit
regelmäßigen Abständen angeordnet. Die
Verbindungsabschnitte 23b verbinden jeweils den entsprechenden
Wandabschnitt 23a mit dem Rand 12 und sind entlang
des Randes 12 mit regelmäßigen Abständen angeordnet. Die Wandabschnitte 23a und
der Rand 12 bilden zwischen sich einen Schlitz aus, der
durch die Verbindungsabschnitte 23b in eine Mehrzahl von
Befestigungspositionen 22 unterteilt wird. Der Bodenabschnitt 23c erstreckt
sich in einer horizontalen Richtung auf einer Seite der Wandabschnitte 23a,
die der Seite des Randes 12 gegenüberliegt.
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Der
Bodenabschnitt 23c hat dicke Abschnitte 24 und
dünne Abschnitte 25.
Die dünnen
Abschnitte 25 sind an Positionen entsprechend den entsprechenden
Befestigungspositionen 22 ausgebildet, und die dicken Abschnitte 24 sind
jeweils zwischen den dünnen
Abschnitten 25 ausgebildet. Dies bedeutet, die dicken Abschnitte 24 und
die dünnen
Abschnitte 25 sind abwechselnd entlang des Randes 12 ausgebildet.
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Der
Baurahmen 11 und das Befestigungsteil 21 bestehen
z.B. aus thermoplastischem Harz. Das spezielle Harzmaterial kann
PPS (Polyphenylensulfid), PBT (Polybutylen-Terephthalat) oder dergleichen
sein.
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4 bis 6 zeigen
einen Aufbau des Schraubanschlusses bei dem Leistungshalbleitergehäuse in 1.
In 5 ist der Schraubanschluß im Querschnitt entlang der
Linie V-V in 4 gezeigt. Bezugnehmend auf 4 bis 6 hat
der Schraubanschluß 31 einen
Schraubanschluß-Hauptkörper 35,
eine Mutter 34, eine Elektrode 32 und einen Vorsprung 38.
Das Schraubanschluß-Hauptteil 35 ist
in der Gestalt eines rechteckigen Parallelepipeds mit einem überhängenden
Abschnitt 35a, der nach vorne ragt und sich nach unten
erstreckt. Ein Hohlabschnitt 36 ist an der oberen Oberfläche des
rechteckigen Parallelepipedabschnitts des Schraubanschluß-Hauptteils 35 ausgebildet.
Die Mutter 34 ist an dem Hohlabschnitt 36 befestigt,
und die Elektrode 32 ist auf der oberen Oberfläche des
rechteckigen Parallelepipedabschnitts des Schraubanschluß-Hauptteils 35 angeordnet.
Die Elektrode 32 bedeckt die Mutter 34 und hat
eine Öffnung 33,
die koaxial zu der Mutter 34 ist. Die Elektrode 32 durchdringt
den überhängenden Abschnitt 35a,
wobei ihr Spitzenendabschnitt 37 sich von dem überhängenden
Abschnitt 35a nach vorne und unten erstreckt, während er
durch den überhängenden
Abschnitt 35a gehalten wird. Der Vorsprung 38 erstreckt
sich von dem überhängenden
Abschnitt 35a zu einer Seitenfläche 35b des rechteckigen
Parallelepiped abschnitts des Schraubanschluß-Hauptkörpers 35, und sein
Spitzenende erstreckt sich in der Längsrichtung in 6.
Der Vorsprung 38 hat eine Gestalt entsprechend jener des
Befestigungsabschnitts 22 (3).
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Insbesondere
bezugnehmend auf 5 wird der Vorsprung 38 von
oben an einer gewünschten Befestigungsposition 22 angebracht
(mit Preßsitz), so
daß der
Schraubanschluß 31 an
dem Baurahmen 11 befestigt wird. In dem befestigten Zustand
des Schraubanschlusses 31 kontaktiert der Spitzenendabschnitt 37 der
Elektrode 32 das Halbleiter-Montagesubstrat 1,
und ein Teil des überhängenden
Abschnitts 35a ruht auf dem Bodenabschnitt 23c.
Als ein Ergebnis wird eine elektrische Verbindung zwischen der Mutter 34 und
dem Halbleiter-Montagesubstrat 1 hergestellt. Der Schraubanschluß 31 dehnt
sich von der Befestigungsposition 22 über den Rand 12 zu
dem Seitenabschnitt des Baurahmens 11 aus. Der Schraubanschluß-Hauptkörper 35 und
der Vorsprung 38 sind aus dem gleichen Harz.
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7 zeigt
einen Aufbau des Stiftanschlusses bei dem Leistungshalbleitergehäuse in 1. Bezugnehmend
auf 7 hat der Stiftanschluß 51 einen Vorsprung 52,
einen gebogenen Abschnitt 53 und einen Stiftanschluß-Bodenabschnitt 54.
Der Stiftanschluß-Bodenabschnitt 54 hat
eine annähernd rechteckige
Gestalt entsprechend dem dünnen
Abschnitt 25 (2). Der Vorsprung 52 dehnt
sich von einem Ende des Stiftanschluß-Bodenabschnitts 54 senkrecht
zu dem Stiftanschluß-Bodenabschnitt 54 aus.
Der Vorsprung 52 hat einen Spitzenendabschnitt, der schmaler
ist als der restliche Abschnitt. Der gebogene Abschnitt 53 verbindet
den Vorsprung 52 mit dem Stiftanschluß-Bodenabschnitt 54.
Der gebogene Abschnitt 53 ist schmaler als der Bodenabschnitt
und hat eine Breite entsprechend dem Spalt zwischen den benachbarten
beiden Wandabschnitten 23a (2).
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Bezugnehmend
auf 2 und 7 werden der gebogene Abschnitt 53 und
der Stiftanschluß-Bodenabschnitt 54 durch
den Spalt zwischen den benachbarten beiden Wandabschnitten 23a und
den Spalt zwischen den benachbarten zwei Verbindungsabschnitten 23b eingeführt, so
daß eine
Anbringung (mit Preßsitz)
des Vorsprungs 52 an einer gewünschten Befestigungsposition 22 ermöglicht wird
und entsprechend der Stiftanschluß 51 an dem Baurahmen 11 befestigt
wird. In dem befestigten Zustand des Stiftanschlusses 51 ist
der Stiftanschluß-Bodenabschnitt 54 auf
dem dünnen
Abschnitt 25 angeordnet.
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Bezugnehmend
auf 8 und 9 kann der dicke Abschnitt 24 in
dem Zustand geschmolzen werden, in dem der Stiftanschluß-Bodenabschnitt 54 auf
dem dünnen
Abschnitt 25 angeordnet ist, so daß das geschmolzene Harz des
dicken Abschnitts 24 den Deckflächen-Randabschnitt 55 des
Stiftanschluß-Bodenabschnitts 54 bedeckt.
Dies stellt sicher, daß der
Stiftanschluß 51 fest
an dem Baurahmen 11 befestigt ist. Der dicke Abschnitt 24 kann
zum Schmelzen direkt erwärmt
werden, oder er kann mittels Ultraschall erwärmt werden.
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Weiterhin
kann der Stiftanschluß-Bodenabschnitt 54 eine
geringere Länge
aufweisen als die Länge
des dicken Abschnitts 24 bis zu seinem Spitzenendabschnitt,
so daß es
ermöglicht
wird, daß das geschmolzene
Harz des dicken Abschnitts 24 um den Spitzenendabschnitt
des Stiftanschluß-Bodenabschnitts 54 herum
gelangt und diesen bedeckt. Dies gewährleistet, daß der Stiftanschluß-Bodenabschnitt 54 oben
und unten, links und rechts und vorne und hinten durch das geschmolzene
Harz des dicken Abschnitts 24 befestigt ist und folglich
der Stiftanschluß noch
stärker
befestigt werden kann.
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Weiterhin
kann der Stiftanschluß-Bodenabschnitt 54 eine
gekrümmte
Oberfläche
an dem Deckflächen-Randabschnitt 55 aufweisen.
In diesem Fall könnte
das geschmolzene Harz des di cken Abschnitts 24 leicht den
Deckflächen-Randabschnitt 55 bedecken,
so daß der
Stiftanschluß 51 noch
stärker befestigt
werden kann. Es wird bemerkt, daß eine gekrümmte Oberfläche, die erhalten wird, wenn
der Stiftanschluß 51 durch
Pressen oder dergleichen hergestellt wird, als ein Deckflächen-Randabschnitt 55 verwendet
werden kann, was die Ausbildung der gekrümmten Oberfläche des
Deckflächen-Randabschnitts 55 erleichtert.
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Das
Leistungshalbleitergehäuse
gemäß der vorliegenden
Ausführungsform
beinhaltet eine Grundplatte 5, ein Halbleiter-Montagesubstrat 1,
das darauf ruht, einen Baurahmen 11, der eine Öffnung 13 aufweist
und fest an der Grundplatte 5 angebracht ist und dadurch
das Halbleiter-Montagesubstrat 1 darin enthält, ein
Befestigungsteil 21 mit einer Mehrzahl von Befestigungspositionen 22,
die entlang eines Randes 12, der die Öffnung bildet, ausgebildet
sind, und Schraubanschlüsse 31 und
Stiftanschlüsse 51, die
an dem Rand 12 befestigt sind und elektrisch mit dem Halbleiter-Montagesubstrat 1 verbunden
sind. Jeder der Schraubanschlüsse 31 und
Stiftanschlüsse 51 ist
durch das Befestigungsteil 21 an irgendeiner der Mehrzahl
von Befestigungspositionen 22 derselben befestigt.
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Gemäß dem Leistungshalbleitergehäuse der vorliegenden
Ausführungsform
kann der Anschluß durch
das Befestigungsteil 21 an einer gewünschten Befestigungsposition 22 befestigt
werden. Dadurch ist eine Anpassung des Gehäuses an eine Variation der
Gestalt und Anordnung der Anschlüsse
möglich, und
folglich werden Gehäuse
mit verschiedenen Konfigurationen erhältlich. Wenn die Gehäusekonfiguration
beispielsweise eine CIB-Konfiguration ist, können die Stiftanschlüsse 51 auf
allen Seiten 12a bis 12d des Randes 12 angeordnet
sein, wie in 10(a) und (b) gezeigt.
In dem Falle der Gehäusekonfiguration
7 in 1 können
die Schraubanschlüsse 31 auf
den Seiten 12a und 12b angeordnet sein, und die
Stiftanschlüsse 51 können auf
der Seite 12c angeordnet sein, wie in 11(a) und
(b) gezeigt. In dem Falle der Gehäusekonfiguration 2 in 1 können die
Schraubanschlüsse 31 auf
den Seiten 12b und 12d angeordnet sein, und die
Stiftanschlüsse 51 können auf
den Seiten 12a und 12c angeordnet sein, wie in 12(a) und (b) gezeigt. In dem Falle der
Gehäusekonfiguration
1 in 1 können
weiterhin die Schraubanschlüsse 31 auf
den Seiten 12b und 12d angeordnet sein, und die
Stiftanschlüsse 51 können auf
der Seite 12a angeordnet sein, wie in 13(a) und
(b) gezeigt. Auf diese Weise können
verschiedene Gehäuse
durch einfaches Verändern
der Anzahl der Schraubanschlüsse 31 und
Stiftanschlüsse 51 und durch
Verändern
der Befestigungspositionen 22 der entsprechenden Schraubanschlüsse 31 und
Stiftanschlüsse 51 konfiguriert
werden.
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Als
ein Ergebnis ist es möglich,
die erforderlichen Kosten für
den Prototypenentwurf verschiedener Gehäuse und die Herstellung von
Formen für
die Massenproduktion derselben herabzudrücken. Weiterhin ist es lediglich
notwendig, sich den mit dem Gehäuse
einer Ausführungsform
verbundenen Problemen zu widmen, was eine Verzögerung in der Entwicklung verhindern
kann. Des weiteren ist es lediglich notwendig, das Gehäuse einer
Ausführungsform zu überprüfen, wodurch
die erforderliche Zeit für
die Überprüfung bzw.
Vermessung verringert wird.
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Da
die Schraubanschlüsse 31 und
Stiftanschlüsse 51 an
dem Rand 12 des Baurahmens 11 befestigt sind,
ist es zusätzlich
nicht nötig,
die Anschlüsse
an der Deckfläche
des Baurahmens 11, d.h. über dem Halbleiter-Montagesubstrat 1,
anzuordnen. Dies kann die Einschränkungen des Layouts innerhalb des
Baurahmens 11 verringern.
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Bei
dem Leistungshalbleitergehäuse
der vorliegenden Ausführungsform
hat der Rand 12 die Seiten 12a und 12c bzw.
die Seiten 12b und 12d, die jeweils parallel zueinander
sind. Die Mehrzahl von Befestigungspositionen 22 ist entlang
der Seiten 12a bis 12d ausgebildet. Somit sind
die Befestigungspositionen 22 entlang des Leistungshalbleitergehäuses mit einer
annähernd
rechteckigen Gestalt angeordnet, was weiterhin den Freiheitsgrad
bei der Anordnung der Schraubanschlüsse 31 und Stiftanschlüsse 51 erhöht.
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Bei
der Leistungshalbleitervorrichtung der vorliegenden Ausführungsform
hat das Befestigungsteil 21 eine Mehrzahl von Wandabschnitten 23a,
die sich parallel zu dem Rand 12 erstrecken, und der Schraubanschluß 31 hat
einen Vorsprung 38. Der Vorsprung 38 ist an einer
durch die Wandabschnitte 23a und den Rand 12 ausgebildeten Rinne
angebracht zum Befestigen des Schraubanschlusses 31. Es
ist dadurch möglich,
den Schraubanschluß 31 unter
Verwendung der durch die Wandabschnitte 23a und den Rand 12 ausgebildeten Rille
zu befestigen. Weiterhin kann der Stiftanschluß 51 so konfiguriert
sein, daß er
sich durch einen Spalt zwischen zwei benachbarten Wandabschnitten 23a in
der Richtung zu dem Halbleiter-Montagesubstrat 1 hin
erstreckt.
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Bei
dem Leistungshalbleitergehäuse
der vorliegenden Ausführungsform
hat das Befestigungsteil 21 weiterhin eine Mehrzahl von
Verbindungsabschnitten 23b, die entsprechende Wandabschnitte 23a der
Mehrzahl von Wandabschnitten 23a mit dem Rand 12 verbinden.
Somit wird durch die durch die Mehrzahl der Verbindungsabschnitte 23b unterteilten Räume eine
Mehrzahl von Befestigungsabschnitten 22 definiert.
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Bei
dem Leistungshalbleitergehäuse
der vorliegenden Ausführungsform
hat das Befestigungsteil 21 weiterhin einen Bodenabschnitt 23c,
der sich senkrecht zu der Mehrzahl von Wandabschnitten 23a erstreckt
und sich auf einer Seite der Wandabschnitte 23a gegenüber der
Seite des Randes 12 erstreckt. Dies erlaubt eine Anordnung
eines Teils des Anschlusses auf dem Bodenabschnitt 23c.
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Bei
dem Leistungshalbleitergehäuse
der vorliegenden Ausführungsform
hat der Stiftanschluß 51 weiterhin
einen Stiftanschluß-Bodenabschnitt 54,
der auf dem Bodenabschnitt 23c befestigt ist. Der Vorsprung 52 erstreckt
sich senkrecht zu dem Stiftanschluß-Bodenabschnitt 54.
Somit können
ein externes Gerät
und das Gehäuse über den
Vorsprung 52 elektrisch miteinander verbunden werden.
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Bei
dem Leistungshalbleitergehäuse
der vorliegenden Ausführungsform
hat der Bodenabschnitt 23c einen dicken Abschnitt 24 und
einen dünnen
Abschnitt 25. Der Stiftanschluß-Bodenabschnitt 54 ist an
dem dünnen
Abschnitt 25 befestigt, und der dicke Abschnitt 24 wird
geschmolzen zum Bedecken des Deckflächen-Randabschnitts 55 des
Stiftanschluß-Bodenabschnitts 54.
Dies gestattet eine feste Befestigung des Stiftanschlusses 51 an
dem Baurahmen 11.
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Bei
dem Leistungshalbleitergehäuse
der vorliegenden Ausführungsform
erstreckt sich der Schraubanschluß 31 von der Befestigungsposition 22 über den
Rand 12 zu dem Seitenabschnitt des Baurahmens 11.
Es ist somit möglich,
den Raum über
dem Baurahmen leer zu lassen, um dadurch die Einschränkung des
Layouts innerhalb des Baurahmens 11 zu verringern.
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Bei
dem Leistungshalbleitergehäuse
der vorliegenden Ausführungsform
hat der Schraubanschluß 31 einen
Schraubanschluß-Hauptkörper 35, eine
an dem Schraubanschluß-Hauptkörper 35 befestigte
Mutter 34 und eine Elektrode 32, die durch den
Schraubanschluß-Hauptkörper 35 gehalten
wird und elektrisch die Mutter 34 und das Halbleiter-Montagesubstrat 1 verbindet.
Somit ist es möglich,
das externe Gerät
und das Gehäuse
durch Schrauben eines bolzenförmigen
Anschlusses in die Mutter 34 zu verbinden.
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Bei
dem Leistungshalbleitergehäuse
der vorliegenden Ausführungsform
bestehen der Vorsprung 38 und der Schraubanschluß-Hauptkörper 35 aus dem
gleichen Material. Es ist nicht notwendig, die Elektrode 32 als
Vorsprung zu verwenden, und folglich kann die Elektrode 32 in
der Fläche
anwachsen, wodurch die Zuführung
eines größeren Stroms
zu dem Schraubanschluß 31 ermöglicht wird.
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Es
wird bemerkt, daß der
Baurahmen der vorliegenden Erfindung in einer anderen Gestalt als der
annähernd
rechteckigen Gestalt vorliegen kann, welche beispielsweise eine
Kreisgestalt sein kann. Weiterhin muß das Befestigungsteil 21 nicht
entlang aller vier Seiten 12a bis 12d des Randes 12 ausgebildet
sein. Beispielsweise kann es lediglich entlang einer der vier Seiten,
z.B. 12a, oder entlang von lediglich zwei Seiten 12a und 12d oder
entlang von lediglich drei Seiten 12a bis 12c ausgebildet
sein. Weiterhin ist bei der vorliegenden Ausführungsform das Leistungshalbleitergehäuse mit
der Grundplatte 5, auf der das Halbleiter-Montagesubstrat 1 ruht,
aufgebaut. Alternativ kann das Halbleiter-Montagesubstrat 1 direkt
an dem Baurahmen 11, ohne die Grundplatte 5, fest
angebracht werden, oder ein Aufbau mit dem darauf ruhenden Halbleiter-Montagesubstrat 1 kann einstückig mit
dem Baurahmen 11 vorgesehen werden.
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Zweite Ausführungsform
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Bezugnehmend
auf 14 und 15 unterscheidet
sich der Schraubanschluß 31 der
vorliegenden Ausführungsform
von dem in 4 gezeigten Schraubanschluß darin,
daß die
Elektrode 32 eine Mehrzahl von Streifen aufweist.
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Die
mit Schlitzen ausgebildete Elektrode 32 hat drei Streifen,
von denen jeder einen Spitzenendabschnitt 37 aufweist,
wobei zwei Vorsprünge 38 zwischen
den entsprechenden drei Streifen ausgebildet sind. Der Schraubanschluß-Hauptkörper 35 hat eine Öffnung 39,
die zwischen seinem rechteckigen Parallelepipedabschnitt und dem überhängenden Abschnitt 35a ausgebildet
ist, sowie Vorsprünge 38, die
von der Elektrode 32 nach unten abzweigen zum Durchdringen
der Öffnung 39.
Die Vorsprünge 38 sind
ausgebildet durch Bereitstellen einer Metallplatte mit einer rechteckigen
Gestalt mittels Anbringens von vier Schnitten in der Metallplatte
in der Längsrichtung
ausgehend von ihrem Spitzenendabschnitt 37 und Biegens
der Teilabschnitte. Andere verbleibende Abschnitte (Streifen) als
jene konstituierenden Vorsprünge 38 sind
an von den Vorsprüngen 38 unterschiedlichen
Positionen gebogen, und ihre Spitzenendabschnitte 37, die
als Elektroden dienen, kontaktieren das Halbleiter-Montagesubstrat 1 (2). An
dem Schraubanschluß-Hauptkörper 35 ist
kein Vorsprung ausgebildet. Der Vorsprung 38 hat eine Position
und Gestalt, die der Befestigungsposition 22 entspricht
(2).
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Ansonsten
ist der Aufbau des Schraubanschlusses 31 identisch zu jenem
des Schraubanschlusses, der in 4 gezeigt
ist, und deshalb sind den gleichen Teilen die gleichen Bezugszeichen
zugewiesen, und eine Beschreibung derselben wird nicht wiederholt.
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Bei
dem Leistungshalbleitergehäuse
der vorliegenden Erfindung hat die Elektrode 32 eine Mehrzahl
von Streifen, von denen jeder einen Spitzenendabschnitt 37 aufweist,
wobei ein Vorsprung 38 zwischen den Streifen ausgebildet
ist. Auf diese Weise ist es möglich,
den Schraubanschluß 31 unter
Verwendung der Outsert-Technik (Anspritzen von (Kunststoff-)Funktionselementen
auf ein (Metall-)Trägerelement)
allein herzustel len, was die Herstellung des Schraubanschlusses 31 erleichtert.
Weiterhin kann der Vorsprung 38 aus Metall sein, was verglichen
zu dem Fall, in dem der Vorsprung 38 mit Harz ausgebildet
ist, die Festigkeit verbessert. Dies liefert ebenfalls mehr Optionen
für das
Material des Schraubanschluß-Hauptkörpers 35.
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Dritte Ausführungsform
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Bezugnehmend
auf 16 und 17 unterscheidet
sich der Schraubanschluß 31 der
vorliegenden Ausführungsform
von dem Schraubanschluß der
zweiten Ausführungsform
darin, daß ein
Spitzenende 38a des Vorsprungs 38 mit der Elektrode 32 verbunden
ist. Der Vorsprung 38 zweigt von der Elektrode 32 nach
unten ab, so daß er
die Öffnung 39 zwischen
dem rechteckigen Parallelepipedabschnitt und dem überhängenden
Abschnitt 35a des Schraubanschluß-Hauptteils 35 durchdringt
und dann sich in einer horizontalen Richtung so erstreckt, daß sein Spitzenende 38a mit
der Elektrode 32 verbunden ist.
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Ansonsten
ist der Aufbau des Schraubanschlusses 31 identisch zu jenem
des Schraubanschlusses, der in 14 und 15 gezeigt
ist. Deshalb sind den gleichen Teilen die gleichen Bezugszeichen
zugewiesen, und eine Beschreibung derselben wird nicht wiederholt.
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Bei
dem Leistungshalbleitergehäuse
der vorliegenden Ausführungsform
ist das Spitzenende 38a des Vorsprungs 38 mit
der Elektrode 32 verbunden. Auf diese Weise kann dem Vorsprung 38 ebenfalls ein
Strom zugeführt
werden, und somit kann ein großer
Strom dem Schraubanschluß 31 zugeführt werden.
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Vierte Ausführungsform
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Bezugnehmend
auf 18 und 19 unterscheidet
sich der Schraubanschluß 31 der
vorliegenden Ausführungsform
von dem Schraubanschluß in 4 in
der Art der Befestigung der Elektrode 32.
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Die
Elektrode 32 ist entlang der oberen Oberfläche und
der Seitenflächen
des Schraubanschluß-Hauptkörpers 35 ausgebildet.
Ein Hauptkörper-Vorsprung 40 ist
bei der Mitte des überhängenden
Abschnitts 35a des Schraubanschluß-Hauptkörpers 35 ausgebildet,
und die Elektrode 32 weist ein Loch 41 auf, das
an einer Position entsprechend dem Hauptkörper-Vorsprung 40 ausgebildet
ist. Der Hauptkörper-Vorsprung 40 ist
in das Loch 41 eingefügt.
Weiterhin ist ein Anschlag 42 an der Seitenfläche des überhängenden
Abschnitts 35a des Schraubanschluß-Hauptkörpers 35 ausgebildet,
und die Elektrode 32 und der Anschlag 42 stehen
in Eingriff miteinander. Auf diese Weise wird die Elektrode 32 durch
den Schraubanschluß-Hauptkörper 35 gehalten.
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Ansonsten
ist der Aufbau des Schraubanschlusses 31 identisch zu jenem
des in 4 gezeigten Schraubanschlusses, und deshalb sind
den gleichen Teilen die gleichen Bezugszeichen zugewiesen, und eine
Beschreibung derselben wird nicht wiederholt.
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Bei
dem Leistungshalbleitergehäuse
der vorliegenden Ausführungsform
hat der Schraubanschluß-Hauptkörper 35 einen
Hauptkörper-Vorsprung 40 und
einen Anschlag 42, und die Elektrode 32 weist
ein Loch 41 auf. Mit dem in das Loch 41 gefügten Hauptkörper-Vorsprung 40 und
dem in Eingriff mit der Elektrode 32 stehenden Anschlag 42 wird
die Elektrode 32 durch den Schraubanschluß-Hauptkörper 35 gehalten.
Auf diese Weise ist es möglich,
den Schraubanschluß 31 durch
die Outsert-Technik herzustellen, ohne den Aufbau der Elektrode 32 zu
verkomplizieren.
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Es
wird bemerkt, daß der
Hauptkörper-Vorsprung 40 der
vorliegenden Ausführungsform
mit einem einen Kerbabschnitt 40a bildenden Schlitz ausgebildet
werden kann, wie in 20 und 21 gezeigt.
Weiterhin kann die äußere Gestalt
des Hauptkörper-Vorsprungs 40 größer als
das Loch 41 sein. Da die äußere Gestalt des Hauptkörper-Vorsprungs 40 größer als
das Loch 41 ist, sind zu der Zeit des Einfügens des
Hauptkörper-Vorsprungs 40 in
das Loch 41 die aufgespaltenen Teile des Hauptkörper-Vorsprungs 40 zu
dem Kerbabschnitt 40a hin gebogen (d.h. nach innen zu dem
Schlitz hin), um in das Loch 41 eingeführt zu werden. Nachdem der
Hauptkörper-Vorsprung 40 in
das Loch 41 eingeführt
ist, kehren die aufgespaltenen Teile des Hauptkörper-Vorsprungs 40 in
die Ursprungspositionen zurück,
so daß der
Hauptkörper-Vorsprung 40 innerhalb
des Loches 41 gehalten wird.
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Mit
dieser Konfiguration kann der Schraubanschluß 31 durch die Outsert-Technik
hergestellt werden, ohne den Aufbau der Elektrode 32 zu
verkomplizieren.
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Bei
dem Leistungshalbleitergehäuse
der vorliegenden Ausführungsform
weist der Hauptkörper-Vorsprung 40 einen
Schlitz auf, und die äußere Form
des Hauptkörper-Vorsprungs 40 ist
größer als das
Loch 41. Zu der Zeit des Einfügens des Hauptkörper-Vorsprungs 40 in
das Loch 41 wird der Hauptkörper-Vorsprung 40 nach innen gezwungen,
so daß der
Schlitz zum Einführen
in das Loch 41 verengt wird. Sobald der Hauptkörper-Vorsprung 40 in
das Loch 41 eingeführt
ist, wird der Hauptkörper-Vorsprung 40 innerhalb
des Loches 41 gehalten, da die äußere Form des Hauptkörper-Vorsprungs 40 größer als
das Loch 41 ist. Auf diese Weise ist es leicht möglich, die
E lektrode 32 an dem Schraubanschluß-Hauptkörper 35 zu befestigen.
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Fünfte Ausführungsform
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Bezugnehmend
auf 22 ragt bei der vorliegenden Ausführungsform
die untere Seitenfläche des
Schraubanschluß-Hauptteils 35,
die zu dem Baurahmen 11 zeigt, nach außen hervor, und eine gestufte
Oberfläche
(erste Stufenoberfläche) 43 ist an
der Deckfläche
des hervorstehenden Abschnitts ausgebildet. Weiterhin ist die untere
Seitenfläche
des Baurahmens 11, die zu dem Schraubanschluß-Hauptkörper 35 zeigt,
nach innen zurückversetzt,
und eine gestufte Oberfläche
(zweite Stufenoberfläche) 44 ist
an der Deckenfläche
des zurückgesetzten
Abschnitts ausgebildet. Die Stufenoberflächen 43 und 44 weisen
jeweils eine Senkrechte in der Fügerichtung
(der Pfeilrichtung in 22) des Vorsprungs 38 auf
und kontaktieren einander mit gegenüberliegenden Flächen.
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Ansonsten
ist der Aufbau des Schraubanschlusses 31 und des Baurahmens 11 identisch
zu dem Schraubanschluß 31 und
dem Baurahmen 11 der ersten Ausführungsform, und deshalb sind
den gleichen Teilen die gleichen Bezugszeichen zugewiesen, und eine
Beschreibung derselben wird nicht wiederholt.
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Bei
dem Leistungshalbleitergehäuse
der vorliegenden Ausführungsform
hat der Schraubanschluß-Hauptkörper 35 eine
Stufenoberfläche 43 mit einer
Senkrechten in der Fügerichtung
des Vorsprungs 38, und der Baurahmen 11 hat eine
Stufenoberfläche 44 mit
einer Senkrechten in der Fügerichtung
des Vorsprungs 38. Die Stufenoberflächen 43 und 44 kontaktieren
einander mit gegenüberliegenden
Flächen,
was ein Ablösen
des Schraubanschlusses 31 nach oben verhindert.
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Sechste Ausführungsform
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Bezugnehmend
auf 23 und 24 ist bei
dem Schraubanschluß 31 der
vorliegenden Ausführungsform
ein Abstand W1 zwischen der Seitenfläche 35c des überhängenden
Abschnitts 35a und der Seitenfläche 35b des rechteckigen
Parallelepipedabschnitts, welche zueinander zeigen, gleich einem Abstand
W2 zwischen der Seitenfläche 26 des Wandabschnitts 23a und
der Seitenfläche 14 des Baurahmens 11.
Weiterhin erstreckt sich der Vorsprung 38 zu der Seitenfläche 35b hin,
und sein Spitzenende dehnt sich nicht in der Längsrichtung in 24 aus.
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Der
Schraubanschluß 31 der
vorliegenden Ausführungsform
ist an das Befestigungsteil 21 und den Baurahmen 11 so
angefügt,
daß die
Seitenfläche 35c des überhängenden
Abschnitts 35a die Seitenfläche 26 des Wandabschnitts 23a kontaktiert
und die Seitenfläche 35b des
rechteckigen Parallelepipedabschnitts die Seitenfläche 14 des
Baurahmens 11 kontaktiert. Weiterhin ist der Vorsprung 38 zwischen die
benachbarten Wandabschnitte 23a zum Festlegen der Position
des Schraubanschlusses 31 eingeführt.
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Ansonsten
ist der Aufbau des Schraubanschlusses 31 im wesentlichen
identisch zu jenem des Schraubanschlusses, der in 4 gezeigt
ist. Deshalb sind den gleichen Teilen die gleichen Bezugszeichen
zugewiesen, und eine Beschreibung derselben wird nicht wiederholt.
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Gemäß dem Leistungshalbleitergehäuse der vorliegenden
Ausführungsform
kann die Gestalt des Schraubanschlusses 31 und damit die
Gestalt der Form, welche für
die Herstellung des Schraubanschlusses 31 verwendet wird,
vereinfacht werden.
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Die
Halbleitervorrichtung der vorliegenden Erfindung ist geeignet für ein Leistungshalbleitergehäuse, das
zur Wechselrichteransteuerung industrieller Anlagen und dergleichen
verwendet wird.