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.
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.
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.
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.
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.
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.
Die Aufgabe wird gelöst durch eine Halbleitervorrichtung gemäß
Anspruch 1.
Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
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.
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
zurückzuführen ist, möglich, und es ist möglich, Einschränkungen
des Layouts innerhalb der Umhüllung zu verringern.
Weitere Merkmale und Zweckmäßigkeiten der Erfindung ergeben
sich aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die
beigefügten Zeichnungen. Von den Figuren zeigen:
1 eine Draufsicht, die einen Aufbau eines Leistungshalbleitergehäuses
gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt,
2 eine perspektivische Ansicht, die in schematischer
Weise die Art der Befestigung der Anschlüsse bei dem Leistungshalbleitergehäuse
in 1 zeigt,
3 eine vergrößerte Ansicht eines Befestigungsteils
und seiner Umgebung bei dem Leistungshalbleitergehäuse in 1,
4 eine perspektivische Ansicht, die einen Aufbau eines
Schraubanschlusses bei dem Leistungshalbleitergehäuse in 1
zeigt,
5 eine Querschnittsansicht, die zeigt, wie der Schraubanschluß
in 4 an dem Leistungshalbleitergehäuse in
1 befestigt wird,
6 eine Bodenansicht des Schraubanschlusses in
4,
7 eine perspektivische Ansicht, die einen Aufbau eines
Stiftanschlusses bei dem Leistungshalbleitergehäuse in 1
zeigt,
8 eine vergrößerte Ansicht des durch VIII
in 2 bezeichneten Abschnitts,
9 eine Seitenansicht von 8,
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,
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,
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,
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,
14 eine perspektivische Ansicht ist, die einen Aufbau
eines Schraubanschlusses gemäß einer zweiten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung zeigt,
15 eine Querschnittsansicht entlang der Linie XV-XV
in 14 ist,
16 eine perspektivische Ansicht ist, die einen Aufbau
eines Schraubanschlusses gemäß einer dritten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung zeigt,
17 eine Querschnittsansicht entlang der Linie XVII-XVII
in 16 ist,
18 eine perspektivische Ansicht ist, die einen Aufbau
eines Schraubanschlusses gemäß einer vierten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung zeigt,
19 eine Querschnittsansicht entlang der Linie XIX-XIX
in 18 ist,
20 eine perspektivische Ansicht ist, die einen Aufbau
einer Abwandlung des Schraubanschlusses gemäß der vierten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt,
21 eine Draufsicht des Schraubanschlusses in
20 ist,
22 eine Querschnittsansicht ist, die den Aufbau eines
Schraubanschlusses und eines Einbaurahmens gemäß einer fünften Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt,
23 eine Querschnittsansicht ist, die einen Aufbau eines
Schraubanschlusses gemäß einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung zeigt, und
24 eine Bodenansicht des Schraubanschlusses in
23 ist.
Hier im folgenden werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung
unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
Erste Ausführungsform
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 12cund
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.
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.
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.
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.
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
Parallelepipedabschnitts 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).
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.
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).
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.
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.
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.
Weiterhin kann der Stiftanschluß-Bodenabschnitt 54 eine
gekrümmte Oberfläche an dem Deckflächen-Randabschnitt 55
aufweisen. In diesem Fall könnte das geschmolzene Harz des dicken 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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
Zweite Ausführungsform
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.
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).
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.
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 herzustellen, 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.
Dritte Ausführungsform
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.
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.
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.
Vierte Ausführungsform
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.
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.
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.
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.
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.
Mit dieser Konfiguration kann der Schraubanschluß 31
durch die Outsert-Technik hergestellt werden, ohne den Aufbau der Elektrode
32 zu verkomplizieren.
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 Elektrode
32 an dem Schraubanschluß-Hauptkörper 35 zu befestigen.
Fünfte Ausführungsform
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.
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.
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.
Sechste Ausführungsform
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.
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.
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.
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.
Die Halbleitervorrichtung der vorliegenden Erfindung ist geeignet
für ein Leistungshalbleitergehäuse, das zur Wechselrichteransteuerung
industrieller Anlagen und dergleichen verwendet wird.