[发明专利]电力半导体装置及其制造方法、电子设备及引线架部件

说明书

技术领域

本发明涉及具备三端双向开关元件、晶闸管元件等电力元件的固体继电器等的电力半导体装置、及具备该电力半导体装置的电子设备和引线架部件、以及电力半导体装置的制造方法。

背景技术

作为具备三端双向开关元件或晶闸管元件等电力元件的现有的电力半导体装置，例如可举出具备如下元件的固体继电器，其具备：将电信号转换为光信号的发光元件、将来自所述发光元件的光信号转换为电信号的受光元件、与所述受光元件连接的电力元件、按照将所述发光元件及所述受光元件光耦合的方式将所述发光元件及所述受光元件与所述电力元件一起进行树脂密封的封装。

这种现有的电力半导体装置，由于伴随对电力元件的通电的温度上升，而导致其特性恶化及可靠性降低等不良情况。因此，为提高散热效果而进行了各种研究。下面，以DIP(Dual Inline Package)型固体继电器为例来说明其一例。

图14a及图14b是表示现有的DIP型固体继电器的内部结构一例的图，图14a是从侧面看到的该固体继电器的概略透视图，图14b是从平面看该固体继电器的概略透视图。

如图14a及图14b所示，固体继电器A具有如下内部结构，在输入侧引线架60a配置发光元件(例如发光二极管)83，另一方面在受光侧引线架60b配置受光元件82以使其相对于发光元件83光耦合，并且在电力元件装配部配置有作为电力元件一例的三端双向开关元件81。在具备这种结构的固体继电器A中，通过从发光元件83向受光元件82的光信号的通/断，来控制与三端双向开关元件18连接的引线端子T71、T72之间的通电，由此驱动控制外部的电动机等负载。

流过该三端双向开关元件81的电流使三端双向开关元件81发热，使其接点温度(接合部温度)上升，因此，当处于这种状态放置时，会导致特性的恶化及可靠性的降低。

因此，在现有的固体继电器中，如图15a及图15b所示，在固体继电器主体B的外侧面设置散热端子E、F，经由这些散热端子E、F将三端双向开关元件81的热向外部散热，由此抑制其温度上升。

该情况下，散热端子由于由外部引线构成，与固体继电器主体内的任一元件联系，因此，被配置为分别彼此分离、独立的状态。另外，为了使引线架的一部分有散热效果，也有将散热端子的宽度加宽的固体继电器(参照(日本国)特开平6-232720号公报)、及通过使散热端子露出到封装上面(或下面)来提高散热效果的固体继电器。

另一方面，在SIP(Single Inline Package)型等固体继电器中，通过用螺丝在预先开设于封装上的贯通孔固定散热板，来提高散热效果(参照(日本国)实开昭61-174748号公报、(日本国)实开平3-109346号公报、及(日本国)实开平4-20245号公报)。

但是，在所述的固体继电器中，通常是流过三端双向开关元件的有效导通电流越大越好，从而其利用领域增大。因此，理想的是尽可能使大的有效导通电流流过。

另一方面，该有效导通电流和周围温度之间有图16所示的关系。即，在三端双向开关元件的工作温度范围流动的有效导通电流It因固体继电器主体封装的热电阻Rth(j-a)而显示图16所示的降低特性。据此，在周围温度Ta超过某一定温度t1时，有效导通电流It降低，因此，在该图的高温侧不会有大的有效导通电流流动。

因此，为了在高温侧使大的有效导通电流流动，就需要通过减小封装的热电阻Rth(j-a)即通过提高散热性，来在该图中使有效导通电流开始降低的温度转换到高温侧。

但是，在所述现有的固体继电器中，散热性不足。即，要求通过进一步提高散热性来实现特性的提高。

发明内容

本发明就是鉴于所述问题而提出的，其目的在于，提供具备电力元件和将所述电力元件树脂密封的封装的电力半导体装置及电子设备，所述电力半导体装置与现有的装置相比，结构简单且廉价，可提高散热性，由此可实现特性的提高。

另外，本发明的另一目的在于，提供一种引线架部件及电力半导体装置的制造方法，能够得到结构简单且廉价的电力半导体装置，该电力半导体装置与现有的装置相比，可提高散热性，由此可实现特性的提高。