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公開番号2024174287
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-12-17
出願番号2023092029
出願日2023-06-05
発明の名称半導体装置、及び車両
出願人富士電機株式会社
代理人インフォート弁理士法人,個人,個人,個人
主分類H01L 25/07 20060101AFI20241210BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】沿面距離に依存する絶縁性を確保しつつ半導体装置をより小型化する。
【解決手段】半導体装置(1)のケース部材(300)における第1の主端子(370)の外方端子部(371)と第2の主端子(350)の外方端子部(351)とが第1の面(301)に所定の間隙で配置される端子配置部(306A)は、第1の主端子の外方端子部と第2の主端子の外方端子部との間の、第1の面の平面視において第1の方向(X方向)とは異なる第2の方向(Y方向)に延伸する凹部(310)であって、第2の方向における凹部の一方の端が、第1の主端子の外方端子部及び第2の主端子の外方端子部における回路板(2)が収容される収容部(320)に近い端部よりも収容部側に位置する凹部と、収容部に面した壁面(302)のうちの凹部の一方の端を第2の方向に延長した位置において収容部側に突出し、凹部と収容部とを隔てる突出部(312)と、を有する。
【選択図】図6
特許請求の範囲【請求項１】
配線板上に半導体素子が配置された回路板と、
前記回路板が収容された収容部を有するケース部材と、
各々が前記ケース部材の端子配置部に露出した外方端子部と前記ケース部材の前記収容部内で前記回路板の導体と電気的に接続された内方端子部とを有する複数の主端子と、を備え、
前記ケース部材は、前記端子配置部の前記外方端子部が配置された第１の面の平面視において前記端子配置部と前記収容部とが隣接する形状であり、
前記複数の主端子は、前記ケース部材の前記第１の面の平面視における前記端子配置部と前記収容部との境界に沿った第１の方向に所定の間隙で前記外方端子部が配置された第１の主端子と第２の主端子とを含み、
前記ケース部材の前記端子配置部は、
前記第１の面における前記第１の主端子の前記外方端子部と前記第２の主端子の前記外方端子部との間に、前記第１の面から前記第１の面とは反対側の第２の面の方向に変位し、前記第１の面の平面視において前記第１の方向とは異なる第２の方向に延伸する凹部であって、
前記第２の方向における前記凹部の一方の端が、前記第１の主端子の前記外方端子部及び前記第２の主端子の前記外方端子部の前記収容部に近い端部よりも前記収容部側に位置し、
前記第２の方向における前記凹部の他方の端が、前記第１の主端子の前記外方端子部及び前記第２の主端子の前記外方端子部の前記収容部から遠い端部よりも前記収容部から遠方に位置する、前記凹部と、
前記収容部に面した壁面のうちの前記凹部の前記一方の端を前記第２の方向に延長した位置において前記収容部側に突出し、前記凹部と前記収容部とを隔てる突出部と、を有する、
半導体装置。
続きを表示（約 1,300 文字）【請求項２】
前記ケース部材の前記端子配置部は、前記第１の面と前記収容部との間に、前記端子配置部と前記収容部との境界に沿って前記第１の面から前記第２の面とは反対の方向に突出する段差部を有し、
前記段差部は、前記外方端子部側を向いた面のうちの前記凹部の前記一方の端を前記第２の方向に延長した位置が前記収容部側に変位している、
請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
前記凹部は、前記第１の面の平面視における前記一方の端が前記段差部の前記外方端子部側を向いた面の位置に到達している、請求項２に記載の半導体装置。
【請求項４】
前記凹部は、前記第１の主端子の前記外方端子部及び前記第２の主端子の前記外方端子部の前記収容部に近い端部よりも前記収容部側に、前記第１の主端子の前記外方端子部及び前記第２の主端子の前記外方端子部の前記収容部に近い端部よりも前記収容部から遠方となる第１の区間よりも前記第１の方向の距離が長くなる区間を有する、請求項１に記載の半導体装置。
【請求項５】
前記端子配置部の前記第１の面は、前記第１の主端子の前記外方端子部が配置された領域と、前記第２の主端子の前記外方端子部が配置された領域とが、前記凹部により分離している、請求項１に記載の半導体装置。
【請求項６】
前記端子配置部の前記第１の面は、前記第１の主端子の前記外方端子部が配置された領域と、前記第２の主端子の前記外方端子部が配置された領域とが、前記凹部の前記一方の端よりも前記収容部側に位置する領域を介して連続している、請求項１に記載の半導体装置。
【請求項７】
前記凹部は、前記第１の主端子の前記外方端子部及び前記第２の主端子の前記外方端子部の前記収容部に近い端部よりも前記収容部側に、前記第１の主端子の前記外方端子部及び前記第２の主端子の前記外方端子部の前記収容部に近い端部よりも前記収容部から遠方となる第１の区間よりも、前記第１の面からの深さが浅い区間を有する、請求項１に記載の半導体装置。
【請求項８】
前記回路板は、前記半導体素子が前記配線板よりも前記端子配置部の前記第１の面に近い向きで前記収容部内に収容され、
前記ケース部材は、前記収容部に面した壁面のうちの前記突出部により前記収容部側に突出した部分の前記第２の面に近い端が、前記配線板の前記半導体素子が配置された面よりも前記第１の面側に位置する、
請求項１に記載の半導体装置。
【請求項９】
前記ケース部材は、前記収容部に面した壁面のうちの前記突出部により前記収容部側に突出した部分の突出量が、前記第１の面から前記第２の面に向かうにつれて小さくなる、請求項８に記載の半導体装置。
【請求項１０】
前記回路板は、第１の入力端と、第２の入力端と、出力端とを有するインバータ回路が形成されており、
前記第１の主端子が前記インバータ回路の前記第１の入力端と電気的に接続され、前記第２の主端子が前記インバータ回路の前記第２の入力端と電気的に接続される、
請求項１に記載の半導体装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置、及び車両に関する。
続きを表示（約 2,800 文字）【背景技術】
【０００２】
インバータ装置等の電力変換装置に用いられる半導体装置は、半導体素子が搭載された配線板を収容するケースを備える。ケースは、絶縁性のケース部材と、半導体素子の電極と電気的に接続される複数の端子とを備える（例えば、特許文献１～４）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開平０１－１４４６６２号公報
特開２００２－１６４５０３号公報
特開２０１４－１８３１９６号公報
特開平０９－２３２５１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した半導体装置のケースでは、印加される電位が異なる２つの主端子の間の沿面距離に依存する絶縁性を確保しつつ半導体装置をより小型化させることが難しい。
【０００５】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、沿面距離に依存する絶縁性を確保しつつ半導体装置のより小型化を可能にすることを一つの目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様に係る半導体装置は、配線板上に半導体素子が配置された回路板と、前記回路板が収容された収容部を有するケース部材と、各々が前記ケース部材の端子配置部に露出した外方端子部と前記ケース部材の前記収容部内で前記回路板の導体と電気的に接続された内方端子部とを有する複数の主端子と、を備え、前記ケース部材は、前記端子配置部の前記外方端子部が配置された第１の面の平面視において前記端子配置部と前記収容部とが隣接する形状であり、前記複数の主端子は、前記ケース部材の前記第１の面の平面視における前記端子配置部と前記収容部との境界に沿った第１の方向に所定の間隙で前記外方端子部が配置された第１の主端子と第２の主端子とを含み、前記ケース部材の前記端子配置部は、前記第１の面における前記第１の主端子の前記外方端子部と前記第２の主端子の前記外方端子部との間に、前記第１の面から前記第１の面とは反対側の第２の面の方向に変位し、前記第１の面の平面視において前記第１の方向とは異なる第２の方向に延伸する凹部であって、前記第２の方向における前記凹部の一方の端が、前記第１の主端子の前記外方端子部及び前記第２の主端子の前記外方端子部の前記収容部に近い端部よりも前記収容部側に位置し、前記第２の方向における前記凹部の他方の端が、前記第１の主端子の前記外方端子部及び前記第２の主端子の前記外方端子部の前記収容部から遠い端部よりも前記収容部から遠方に位置する、前記凹部と、前記収容部に面した壁面のうちの前記凹部の前記一方の端を前記第２の方向に延長した位置において前記収容部側に突出し、前記凹部と前記収容部とを隔てる突出部と、を有する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、沿面距離に依存する絶縁性を確保しつつ半導体装置をより小型化することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
一実施の形態に係る半導体装置の構成例を示す上面図である。
図１の半導体装置における１つの回路形成部の構成を拡大した上面図である。
図２のＡ－Ａ’線で切断した半導体装置の構成例を示す断面側面図である。
図１の半導体装置を適用したインバータ装置の回路構成例を示す図である。
一実施の形態に係るケースにおける外方端子部間の絶縁性を確保する方法の例を説明する斜視図である。
外方端子部間の凹部の形状の第１の例を示す上面図である。
外方端子部間の凹部の形状の第１の例を示す正面図である。
図６のＢ－Ｂ’線で切断したケースにおける凹部の形状の第１の例を示す断面側面図である。
沿面距離を長くしたケースの従来例を示す斜視図である。
図９に例示したケースの部分の正面図である。
凹部の第１の変形例を説明する上面図である。
凹部の第２の変形例を説明する上面図である。
凹部の第３の変形例を説明する上面図である。
凹部の第４の変形例を説明する上面図である。
凹部の別の変形例を説明する側面断面図である。
凹部のさらに別の変形例を説明する正面図である。
本発明に係る半導体装置を適用した車両の一例を示す平面模式図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態を詳細に説明する。なお、参照する各図におけるＸ軸、Ｙ軸、及びＺ軸は、例示する半導体装置等における平面や方向を定義する目的で示されている。Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸は互いに直交し、右手系を成している。以下の説明では、Ｘ軸に平行な方向をＸ方向と呼び、Ｙ軸に平行な方向をＹ方向と呼び、Ｚ軸に平行な方向をＺ方向と呼ぶ。また、Ｘ方向、Ｙ方向、及びＺ方向の各方向は、図示されるＸ軸、Ｙ軸、及びＺ軸の矢印（正負）の方向と関連付ける場合には、「正側」又は「負側」が付される。
【００１０】
本明細書では、Ｚ方向を上下方向と呼ぶことがある。本明細書において、「上」や「上方」は、基準となる面、部材、位置等よりもＺ方向正側であることを意図し、「下」や「下方」は、基準となる面、部材、位置等よりもＺ方向負側であることを意図する。例えば、「部材Ａの上に部材Ｂが配置される」と記載されるとき、部材Ｂは、部材ＡからみてＺ方向正側に配置される。また、「部材Ａの上面」と記載されるとき、その面は、部材ＡにおけるＺ方向正側の端に位置し、Ｚ方向正側を向いた面である。本明細書において、「上面視」は、対象となる物品（例えば、半導体装置等）をＺ方向正側からみたときの平面視を意図する。本明細書において、「正面視」は、対象となる物品をＹ方向負側からみたときの平面視を意図する。本明細書において、「側面視」は、対象となる物品をＸ方向負側又はＸ方向正側からみたときの平面視を意図し、Ｘ方向負側からみたときの平面視を「左側面視」と呼び、Ｘ方向正側からみたときの平面視を「右側面視」と呼ぶこともある。これらの方向や面は、説明の便宜上用いる文言であり、半導体装置の取付姿勢等によっては、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸の方向のそれぞれとの対応関係が変わることがある。例えば、ケース部材における主端子の外方端子部が配置される面は、本明細書ではケース部材の上面と呼ぶが、これに限らず、ケース部材の下面、側面等と呼ばれてもよい。また、各図における縦横比や各部材同士の大小関係は、あくまで模式的に表されており、実際に製造される半導体装置等における関係とは必ずしも一致しない。説明の便宜上、各部材同士の大小関係を誇張して表現している場合も想定される。
（【００１１】以降は省略されています）

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