CN106548990A - 半导体装置及电气装置 - Google Patents

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Abstract

本发明防止来自半导体装置的油泄漏。本发明提供一种半导体装置，具备：半导体元件、容纳半导体元件并在壁部的至少一部分具有开放端的壳体部、覆盖壳体部的所述开放端的盖部、在所述壳体部的内部密封半导体元件的密封材料，其中，在开放端与所述密封材料之间的壁部的所述密封材料侧的面设置有突起部或凹陷部。此外，本发明提供替代突起部或凹陷部而在与密封材料相反的一侧的面设置有接收从开放端滴落的液体的集液部的半导体装置。

Description

半导体装置及电气装置
技术领域
本发明涉及一种半导体装置及电气装置。
背景技术
以在内部设置的电路间的绝缘为目的，在半导体装置的内部填充有树脂和/或硅凝胶等密封材料(例如，参照专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平11-17069号公报
发明内容
技术问题
根据密封材料的种类不同，存在成分中微量地含有的油成分从固化后的密封材料渗出，并泄漏到半导体装置的外部的情况。特别地，在搭载有半导体装置的电气装置中，在半导体装置并非搭载于通常的平坦面上，而是搭载于垂直面等以一定角度进行搭载的情况下，油成分向外部的泄漏较显著。
技术方案
本发明的第一形态中，提供一种半导体装置，具备：半导体元件；壳体部，其容纳半导体元件，并在壁部的至少一部分具有开放端；盖部，其覆盖壳体部的开放端；密封材料，其在壳体部的内部密封半导体元件，其中，在开放端与密封材料之间的壁部的密封材料侧的面设置有突起部或凹陷部。
本发明的第二形态中，提供一种半导体装置，具备：半导体元件；壳体部，其容纳半导体元件，并在壁部的至少一部分具有开放端；盖部，其覆盖壳体部的开放端；密封材料，其在壳体部的内部密封半导体元件，其中，在具有开放端的壁部的与密封材料相反的一侧的面设置有接收从开放端滴落的液体的集液部。
本发明的第三形态中，提供一种设置有上述半导体装置的电气装置，所述半导体装置以使开放端与密封材料的至少一部分相比位于下方的方式进行设置。
技术效果
根据本发明，能够提供一种防止来自半导体装置的油泄漏的半导体装置及电气装置。
应予说明，上述发明的概要并未列举本发明的所有特征。此外，这些特征组的子组合也可构成发明。
附图说明
图1示出第一实施方式的半导体装置1000的立体图。
图2示出半导体装置1000的俯视图。
图3示出半导体装置1000的剖视图和电气装置的壁2000。
图4示出第一例的壳体部100的部分立体图。
图5示出图4的侧视图。
图6示出突起部10的剖面形状的变形例。
图7示出第二例的壳体部100的部分立体图。
图8示出图7的侧视图。
图9示出凹陷部30的剖面形状的变形例。
图10示出第三例的壳体部100的部分立体图。
图11示出图10的侧视图。
图12示出突起部15的剖面形状的变形例。
图13示出第四例的壳体部100的侧视图。
图14示出第四例的变形例。
图15示出第一例的变形例。
图16示出第一例的另一变形例。
图17示出第一例的另一变形例。
图18示出第五例的壳体部100的侧视图。
图19示出第六例的壳体部100的侧视图。
图20示出第七例的壳体部100的侧视图。
图21示出第八例的壳体部100的侧视图。
图22示出第九例的壳体部100的侧视图。
图23示出第十例的壳体部100的部分立体图。
图24示出图23的侧视图。
图25示出第十例的变形例。
图26示出第十一例的壳体部100的部分立体图。
图27示出图26的侧视图。
图28示出第十一例的另一变形例。
图29示出第十一例的另一变形例。
图30示出第十一例的另一变形例。
图31示出第十二例的壳体部100的侧视图。
图32示出第二实施方式的壳体部102的侧视图。
符号说明
10、20：突起部
30：凹陷部
100：壳体部
110：底壁
120：上壁
130、140、150、160：外壁
122a、122b：开放端
170：内壁
180、190：室
200：盖部
300：基部
400：密封材料
550：半导体元件
600：集液部
1000：半导体装置
2000：电气装置的壁
具体实施方式
以下，通过发明的实施方式来说明本发明，但是以下的实施方式并不限于权利要求书所涉及的发明。此外，实施方式中所说明的全部的特征的组合未必是发明的技术方案所必须的。
(第一实施方式)
图1是第一实施方式的半导体装置1000的立体图。半导体装置1000具备壳体部100和盖部200。壳体部100在内部具有空间。在壳体部100的空间中容纳半导体元件和密封半导体元件的密封材料等。本例的半导体装置1000为作为半导体元件具有IGBT的功率模块。密封材料为例如硅凝胶等。
壳体部100具有大致长方体的形状，并具有彼此相向的底壁110和上壁120、和四个外壁130、140、150、160。将壳体部100的底壁110、上壁120、外壁130、外壁140、外壁150和外壁160统一称为壁部。
对于壳体部100，作为一例，可利用环氧树脂等耐热树脂形成。外壁130和外壁140彼此相向，外壁150和外壁160彼此相向。例如，各个壁形成为一体。在一例中，底壁110具有开口和嵌入该开口的散热板。散热板与树脂的壁通过粘合剂固定。此外，在底壁110的四个角设置有四个安装孔112。在将密封材料固化后，半导体装置1000固定于各种电气装置的使用位置上。
在壁部的任一个壁部上设置有由盖部200覆盖的贯通孔。该贯通孔从壳体部100的外侧贯通壁部到达内侧。在本例中，在上壁120和外壁130上形成贯通孔。更具体地，形成从上壁120的与外壁130接触的边向中央部延伸的长方形的贯通孔。本例的盖部200从上壁120的与外壁130接触的边向上壁120的内侧滑动，从而插入到上壁120和外壁130上。由此，盖部200遮盖上壁120和外壁130的贯通孔。应予说明，基于装配上或维护等的理由，盖部200与壳体部100之间的界面不进行粘合，以使盖部200能够开关。
图2是壳体部100的俯视图。在图2中示出了未插入盖部200的状态的壳体部100。此外，在图2中用虚线示出了壳体部100的内部的树脂结构。
本例的壳体部100具有相对于底壁110大致垂直地设置的内壁170。壳体部100的内部空间通过内壁170隔成两个室180、190。本例的内壁170在除了贯通孔以外的区域与上壁120连接。应予说明，内壁170也是壁部的一例。
图3是将图2中的A-A剖面与设置半导体装置1000的电气装置的壁2000的剖面共同示出的图。应予说明，图3示出了插入前的盖部200和插入有盖部200的状态的半导体装置1000。应予说明，电气装置是指具有电气线路的装置。半导体装置1000包含于该电气线路中。作为电气装置的一例有汽车、发电机、工业用机器人等。
如上所述，壳体部100通过与底壁110大致垂直地设置的内壁170，将内部隔成两个室180、190。包围室180的四个侧面由外壁130、150、160和内壁170来界定。包围室190的侧面由外壁140、150、160和内壁170来界定。本例的内壁170是与外壁130和外壁140大致平行地进行设置。
在室180的底壁110上配置有基部300。基部300例如是DCB(Direct CopperBonding：直接敷铜)基板。在基部300上配置有半导体元件550。在室180的内部流入密封材料400。密封材料400以至少覆盖半导体元件550的方式形成。此外，密封材料400还覆盖设置在半导体元件550的上方的布线。密封材料400例如是含有油成分的硅凝胶。在壳体部100横向放置的状态下，密封材料400在流入到室180的内部后固化。由此，密封材料400在壳体部100的内部将半导体元件550密封。在本例的室190中未配置基板和/或元件。在另一例中，也可以在室190中配置半导体元件或布线等。在此情况下，优选在室190的内部也形成密封材料。
本实施方式中的半导体装置1000在壁部的至少一部分具有开放端122。此外，半导体装置1000以使开放端122与密封材料400的至少一部分相比位于下方的方式设置于电气装置。作为一例，半导体装置1000以使底壁110与在箭头所示的铅垂方向(重力方向)上延伸的壁2000接触的方式进行配置。应予说明，在这之后的图中也存在用箭头表示铅垂方向(重力方向)的情况。
在本例中，在内壁170配置有开放端122a，在外壁130配置有开放端122b。各个开放端通过切掉壁的一部分而形成。在盖部200可滑动地插入到上壁120的贯通孔时，开放端122b与盖部200的角部210卡合，开放端122a与盖部200的端部220卡合。以盖部200与开放端122准确地卡合的方式进行设计，并且，盖部200覆盖开放端122a和开放端122b。然而，由于公差和/或热膨胀等的影响，在开放端122a和开放端122b与盖部200之间会产生微小的缝隙。
在壳体部100的内部的密封材料中存在微量地含有油成分的情况。该油成分还会从固化后的密封材料渗出。如上所述，由于盖部200与壳体部100之间的界面未进行粘合，所以如果油成分从密封材料渗出，则存在油成分从盖部200与壳体部100之间的界面泄漏到半导体装置1000的外部的情况。例如，在壁部的贯通孔的至少一部分设置于密封材料的重力方向上的下侧的情况下，存在从密封材料渗出的油成分通过盖部200与壳体部100之间的界面而泄漏到半导体装置1000的外部的情况。更具体地，存在油成分经过内壁170的开放端122a从室180流向室190，并进一步地，经过外壁130的开放端122b向外部流出的情况。
由于不是凝胶主要成分的泄漏，所以该油成分的泄漏对半导体装置1000的绝缘性能等没有影响。然而，存在产生如下问题的情况：渗出的油成分使电气装置的配置在半导体装置1000的周围的其他电子线路劣化等。
因此，在本实施方式的半导体装置1000中，在壳体部100的内部采用了在壁部设置阻碍油成分到达盖部200与壳体部100之间的界面的突起部或凹陷部的结构。具体地，通过在开放端122与密封材料400之间的壁部(内壁170、外壁130)的密封材料400侧的面上设置突起部或凹陷部，来防止油成分流出。
如上所述，壁部包括构成壳体部100的上壁、底壁、外壁和内壁。此外，壁部所具有的开放端是指在将半导体装置设置在特定的使用环境(由设置姿势和/或温度变化、振动、加速度等带来的物理影响，外部压力、接触、长期变化等)的情况下，或者使用环境发生了变化的情况下，油成分有可能泄漏的壁部的所有端部。本例的壳体部100的开放端122a、122b是为了与盖部200卡合而在设计上产生的结构，但是本发明的开放端并不限于有那样的意图的结构。以维护和/或修理的目的在制造后追加、变更的部位或由于长期劣化和/或温度变化而产生的缝隙等，只要是油成分泄漏的部位，就相当于开放端。本例的壳体部100具有直线状的开放端，但是开放端也可以是曲线状，并可以是在壁部形成的孔或因粘合剂剥落而打开的缝隙。不同形状的开放端可以在一个或多个壁部上形成多个。
作为一例，开放端与密封材料之间的壁部是指在从与密封材料接触的壁部沿着壁部的面以最短距离向开放端移动的情况下所通过的壁部的区域的一部分。突起部或凹陷部优选形成在开放端与密封材料之间的壁部，且比密封材料400更靠近开放端122的区域。特别地，从使油成分泄漏扩散的范围为最小限度的观点来看，优选在与密封材料400接触的壁部(在本例中为内壁170)设置突起部10或凹陷部。
以下，利用图4～图21来说明在与密封材料400接触的内壁170上设置突起部或凹陷部的方式。
(第一例)
图4中示出在与密封材料400接触的内壁170上设置有突起部10的第一例的壳体部100的部分立体图。图5中示出图4的侧视图。应予说明，为了便于理解，在图4中未图示上壁120、外壁140和外壁160。
本例的突起部10具有凸缘形状。突起部10设置在开放端122a与密封材料400的表面402之间的内壁170的表面上。本例的突起部10在内壁170的宽度方向上沿开放端122a延伸。内壁170的宽度方向是指与例如外壁150的表面垂直的方向。
如图5所示，突起部10具有：作为靠近密封材料400的一侧的面的侧面12、作为远离密封材料400的一侧的面的侧面14、和连接侧面12和侧面14的端面16。侧面12和侧面14都与表面172和端面16接触，端面16与侧面12和侧面14接触。在本例中，侧面12和侧面14彼此大致平行，并被形成为与固化后的密封材料400的表面402大致平行的大致相同形状的平面。
突起部10设置在开放端122a与密封材料400的表面402之间的开放端122a的附近。在本例中，以使侧面14与开放端122a接触的方式设置。这里，“以接触的方式设置”是指与开放端122a的距离在0mm以上且5mm以下的范围。该距离优选为2.0mm以下，更加优选为1.0mm以下。
进一步地，突起部10在开放端与密封材料400之间，以遍及至少比开放端122a宽的范围的方式连续地配置。例如，突起部10的宽度比开放端122a的宽度长。在本例中，突起部10遍及内壁170的宽度方向而直线状地从内壁170与外壁150接触的一端配置到内壁170与外壁160接触的另一端为止。
应予说明，突起部10的突出面是形成突起部10的面中，包含突起部10的最高的部分，并且与密封材料400最近的面。应予说明，突起部10的最高的部分是指在与密封材料400的表面402平行的方向上，位于与形成有突起部10的壁部距离最远的位置的突起部10的部位。在本例中，突起部10的高度h1是从内壁170的密封材料400侧的表面172到端面16为止的距离。作为一例突起部10的高度h1在1.0mm以上且5.0mm以下的范围内。高度h1的下限可以是2.0mm，也可以是3.0mm。
作为一例，突起部10与壳体部100形成为一体。在另一例中，突起部10可以在壳体部100形成后利用熔接加工或粘合剂等安装。在此情况下，突起部10可以在密封材料400的填充前安装，也可以在密封材料400的填充后安装。
这样，突起部10以与密封材料400的表面402大致平行地从内壁170突出的方式进行配置。因此，能够防止从密封材料400渗出的油成分从开放端122a流出。
此外，通过调整突起部10的高度和突起部10的位置，能够调节利用突起部10来积聚的油成分的量。作为一例，突起部10的位置P1可以定义为从密封材料400的表面402到突起部10为止的距离，或从开放端122a到突起部10为止的距离。突起部10的位置P1和高度h1可以根据所使用的密封材料400的量(重量或体积)，或所使用的密封材料400中含有的油成分的量(重量或体积)来确定。
在本例中，以使侧面14与开放端122a接触的方式配置有突起部10，但只要是开放端122a与密封材料400的表面402之间，突起部10可以配置在内壁170的任一位置。例如，突起部10可以配置在比密封材料400的表面402靠近开放端122a的一侧的位置。在另一例中，可以配置在比开放端122a靠近密封材料400的表面402的一侧的位置。
另一方面，在以使侧面14与开放端122a接触的方式配置了突起部10的情况下，可以使突起部10的位置最远离密封材料400的表面402。因此，在突起部10为相同高度的情况下，能够使可积聚的油成分的量最多。即，以使侧面14与开放端122a接触的方式配置突起部10在所使用的密封材料400中含有的油成分的量多的情况下有效。
这样，在本例中，通过在内壁170上设置突起部10，能够拦截油成分并使其积聚在室180内。因此，能够防止油成分向半导体装置的外部流出。此外，即使油成分流出了，也能够减少流出量。
图6A～图6G中示出突起部的剖面形状的变形例。突起部可以形成为梯形状(图6A)、阶梯状或金字塔状(Pyramidal)(图6B)、半圆状(图6C)、由非圆的曲线构成的形状(图6D)、顶点存在于中央的三角锥状(图6E)、顶点存在于与开放端相反的一侧的三角锥状(图6F)、顶点存在于开放端侧的三角锥状(图6G)。突起部也可以通过这些多个形状的组合来形成。例如，可以在图4所示的端面16上进一步形成突起部。此外，突起部也可以以其剖面形状的大小沿突起部的延伸方向变化的方式形成。
在图4和图5中进行图示的突起部10直线状地在内壁170的宽度方向上延伸。另一方面，在另一例中，突起部10可以具有凸状地向上壁120弯曲(即，凹状地向底壁110弯曲)、凸状地向底壁110弯曲(即，凹状地向上壁120弯曲)、反复凸凹等形状。进一步地，这些凸凹可以形成为直线或曲线。突起部10也可以不在内壁170的整个宽度方向延伸，而以包围开放端122的方式形成。进一步地，突起部10可以设置多个。在此情况下，可以使各个突起部10的高度不同。多个突起部10的高度可以为越靠近开放端122的一侧变得越高。此外，突起部10的剖面形状可以根据突起部10的延伸方向的位置而变化。在此情况下，可以以使一定的形状扩大或缩小的方式进行变化，也可以从某一形状向另一形状连续地变化。
(第二例)
图7中示出在与密封材料400接触的内壁170上设置有凹陷部30的第二例的壳体部100的部分立体图。图8中示出图7的侧视图。应予说明，为了便于理解，在图7中未图示上壁120、外壁140、外壁160。
壳体部100的结构除了以下所说明的几点之外，与在图1～图3中说明的结构相同。在本例中，在开放端122a与密封材料400之间的内壁170的密封材料400侧的表面172设置凹陷部30。
本例的凹陷部30在与凹陷部30的延伸方向垂直的剖面上具有矩形形状。此外，凹陷部30在内壁170的宽度方向上沿开放端122a延伸。凹陷部30具有：作为靠近密封材料400的一侧的面的侧面32、作为远离密封材料400的一侧的面的侧面34、和连接两个侧面的端面36。侧面32和侧面34与表面172和端面36连接。端面36与侧面32和侧面34连接。在本例中，侧面32和侧面34彼此平行，且被形成为与固化后的密封材料400的表面大致平行的彼此大致相同形状的平面。
此外，凹陷部30设置在开放端122a与密封材料400的表面之间的开放端122a的附近。在本例中，以使侧面34与开放端122a接触的方式设置。这里，作为一例，“以接触的方式设置”是指与开放端的距离在0mm以上且5.0mm以下的范围。
进一步地，凹陷部30在开放端122a与密封材料400之间，以遍及至少比开放端122a宽的范围的方式连续地配置。在本例中，凹陷部30遍及内壁170的宽度方向而从内壁170与外壁150接触的一端连续地配置到内壁170与外壁160接触的另一端为止。
作为一例，凹陷部30与壳体部100形成为一体。在另一例中，凹陷部30可以在壳体部100形成后通过对壳体部100进行切削加工来形成。在此情况下，凹陷部30可以在密封材料400的填充前形成，也可以在密封材料400的填充后形成。
这里，端面36为凹陷部的下表面的一例。凹陷部的下表面是指在形成凹陷部的面中包含凹陷部的最低的部分的面。应予说明，凹陷部的最低的部分是指在与密封材料400的表面平行的方向上，位于距离形成凹陷部的壁部最远的位置的凹陷部30的部位。在本例中，凹陷部30的深度d1是从内壁170的密封材料400侧的面到端面36为止的距离。深度d1例如在1.0～5.0mm的范围。例如，深度d1的下限可以为2.0mm，也可以为3.0mm。
此外，凹陷部30具有长度L1。凹陷部30的长度是指沿从密封材料400朝向开放端122a的方向的凹陷部30的长度。这里，从密封材料400朝向开放端122a的方向可以是在设置了半导体装置1000的情况下的重力方向(油成分流动方向)。作为一例，凹陷部30的长度为沿重力方向的直线被凹陷部30所截断的长度。在本例中，长度L1为在凹陷部30的剖面形状中，端面36上的侧面32与侧面34之间的距离，即从端面36和侧面32的交线到端面36和侧面34的交线为止的端面36上的距离。
能够积聚在凹陷部30的油成分的量可根据凹陷部30的长度L1、深度d1和在壁部的宽度方向上延伸的宽度w1来调节。作为一例，凹陷部30的长度L1、深度d1和在壁部的宽度方向上延伸的宽度w1可以根据所使用的密封材料400的量(重量或体积)，或所使用的密封材料400中含有的油成分的量(重量或体积)来确定。
在本例中，以使侧面34与开放端122a接触的方式配置有凹陷部30，但只要是开放端122a与密封材料400的表面402之间，凹陷部30可以配置在任一位置。例如，凹陷部30可以配置在密封材料400的表面402与开放端122a之间的开放端122a侧。在另一例中，凹陷部30可以配置在密封材料400与开放端122a之间的密封材料400的表面402侧。
这样，在本例中，通过在内壁170上设置凹陷部30，能够将油成分积聚在室180内。因此，能够防止油成分向半导体装置的外部流出。此外，即使油成分流出了，也能够减少流出量。
在本实施方式中，凹陷部的形状和配置可进行各种变更。只要能够拦截流入开放端的油成分，凹陷部可以为任意位置、任意形状、任意大小。凹陷部30的宽度w1只要是开放端122a的宽度以上即可。此外，凹陷部30的剖面形状，除了图8所示的矩形形状以外，也可以形成为阶梯状(图9A)、顶点配置在中心的三角形状(图9B)、顶点配置在密封材料400侧的三角形状(图9C)、顶点配置在开放端侧的三角形状(图9D)、圆弧状(图9E)、由非圆的曲线构成的形状(图9F)。此外，凹陷部也可以通过这些多个形状的组合来形成。
作为一例，可以在图7和图8所示的具有平坦的端面(端面36)的凹陷部中排列配置多个图9A～图9F所示的凹陷部。通过在凹陷部中进一步设置多个凹陷部，能够使油成分难以流向开放端。此外，凹陷部也可以以其剖面形状的大小沿凹陷部的延伸方向变化的方式形成。
进一步地，也可以将多个凹陷部形成于一个壁部。这些多个凹陷部可以连续相连地形成，或不连续地独立地形成。
(第三例)
图10中示出在与密封材料400接触的内壁170上设置有其他形状的突起部15的第三例的壳体部100的部分立体图。图11中示出图10的侧视图。应予说明，为了便于理解，在图10中未图示上壁120、外壁140、外壁160。本例的壳体部100的结构除了以下所说明的几点之外，与在图1～图3中说明的结构相同。
突起部15具有端面16和作为远离密封材料400的一侧的面的侧面14。侧面14与内壁170的密封材料400侧的表面172大致垂直地连接。侧面14配置于侧面14与内壁170的表面172的交线与开放端122a接触的位置。如上所述，在该交线设置于距离开放端122为5.0mm以内的情况下，可看作为交线与开放端122接触。
在本例中，端面16在内壁170与底壁110的交线处终止。此外，端面16以与开放端122a的距离越近，距内壁170的表面的高度越高的方式相对于内壁170的表面172倾斜地形成。在本例中，端面16具有一定的倾斜角。此外，端面16为突起部15的突出面的一例。
根据这样的结构，突起部15被设置在开放端122a的附近，并通过突起部15的端面16所具有的倾斜，能够使油成分积聚在室180内。
本例的端面16以从开放端连续到壁部的下端(与底壁110的交线)为止的方式形成，但也可以如图12A或图12B所示那样，在与壁部的下端相比的上侧的位置处终止。
本例的端面16分别形成为相对于壁部具有一定的倾斜角度的平面，但也可以如图12B所示形成为曲面，或者可以以曲面与平面的组合来形成。
此外，在另一例中，突起部15可以以超出开放端的方式形成。作为一例，可以从外壁130和内壁170的各自的上端部形成突起部15(图12C)。应予说明，在此情况下，突起部15上还形成用于与盖部200卡合的空间。
(第四例)
图13中示出在与密封材料400接触的内壁170上设置有突起部10和凹陷部30两者的第四例的壳体部100的侧视图。壳体部100的结构除了以下所说明的几点之外，与在图1～图3中说明的结构相同。此外，本例的突起部10除了以下的几点之外，与在图4、图5(第一例)中说明的突起部10具有相同的结构。进一步地，本例的凹陷部30除了以下的几点之外，与在图7、图8中说明的凹陷部30具有相同的结构。
在本例中，突起部10以与开放端122a接触的方式配置，凹陷部30配置在突起部10与密封材料400之间。即，突起部10设置在比凹陷部30靠近开放端122a的一侧的位置。通过这样的构成，流出的油成分首先积聚在凹陷部30。此外，即使从凹陷部30溢出，也会被突起部10拦截，因此能够进一步降低油成分向外部流出的可能性。
此外，在本例中，在从密封材料400朝向开放端的方向上，凹陷部30的长度L1形成得比突起部10的长度L3长。
这里，突起部10的长度L3是指在从密封材料400朝向开放端122a的方向上的突起部10的长度。例如，长度L3是突起部10的剖面形状中的侧面12与侧面14之间的距离。
根据上述构成，突起部所占的体积变小，相对地，凹陷部所能够积聚的容积变大，因此能够有效地利用有限的空间。
突起部和凹陷部的数量、形状、配置可以根据需要进行各种变更。作为一例，可以将凹陷部设置在比突起部靠近开放端的一侧。在图14A所示的例中，具有与开放端大致相同的长度的凹陷部35以与开放端122a接触的方式设置，并在凹陷部35与密封材料400之间设置突起部10。应予说明，在本图中，用箭头示出外壁150、160和底壁110的位置关系。
在另一例中，可以排列多个突起部和多个凹陷部。进一步地在另一例中，突起部和凹陷部可以以包围开放端的方式配置。在此情况下，多个突起部和多个凹陷部可以连续地将开放端包围。
此外，从结果来说将突起部与凹陷部组合而得到的结构可以成为防止油成分从开放端流出的结构。例如，突起部和凹陷部可以作为整体以遍及壁部的整个宽度方向的方式连续。在图14B所示的例中，具有与开放端大致相同的长度的凹陷部35以与开放端122a接触的方式配置于内壁170的表面172。第一突起部11a从外壁150(未图示)连续到凹陷部35为止，第二突起部11b从凹陷部35连续到外壁160(未图示)为止而进行配置。此外，第一突起部和第二突起部以相对于开放端122a延伸的方向倾斜的方式配置。由此，能够适当地将油成分的流动向凹陷部引导。
以上，对在作为与密封材料接触的壁部的内壁170上设置突起部或凹陷部的方式进行了说明，但也可以在与密封材料接触的其他壁部(外壁140、外壁150、外壁160)的至少一个壁部上设置突起部或凹陷部。
作为第一例的变形例，图15中示出在外壁140的密封材料400侧的表面142设置有突起部10的例子。在本图中，示出了上壁120的外壁140侧的一部分，其他部分省略。此外，作为第一例的另一变形例，图16中示出在外壁150和外壁160的密封材料400侧的表面152和表面162设置有突起部10的例子。根据产品的不同，存在在底壁110和外壁140之间、底壁110和外壁150之间、或底壁110和外壁160之间形成开放端的情况。在此情况下，通过将突起部10设置在外壁140、外壁150和外壁160上，即使半导体装置1000以使外壁140、外壁150和外壁160中的任一个朝向铅垂方向的方式进行配置，也能够防止油成分的流出。
进一步地，在第一例的另一变形例中，可以将突起部10形成在相邻的多个壁部上。将该情况示于图17(外壁140和外壁160未图示)。在本例中，将突起部10设置在外壁140、外壁150、外壁160和内壁170中的每一个壁部上，形成相邻的壁部的突起部10全部连续的构成。由此，即使在半导体装置1000被设置在各个方向的情况下，也能够防止或降低油成分的流出。
应予说明，在设计上，对存在开放端的壁部设置突起部10当然是有效的，但在另一例中，在设计上也可以在不存在开放端的壁部上设置突起部10。由此，即使在由于长期劣化和/或使用时的损伤等，在制造后产生了开放端的情况下，也能够防止油成分的流出。
应予说明，这样，根据设置有开放端的壁部也可以将改变突起部的位置的变更同样用于第二例、第三例和第四例。
以上，作为在与密封材料400接触的内壁170上设置突起部或凹陷部的方式，对第一例～第四例、和它们的变形例进行了说明，但是为了防止油成分的流出，只要是开放端122与密封材料400之间的壁部的密封材料400的一侧的面，突起部10或凹陷部30可以设置在任一壁部上。此外，在此情况下，至少在一个壁部上设置突起部10或凹陷部30即可。因此，以下对在具有开放端的多个壁部上设置突起部或凹陷部的方式进行说明。
(第五例)
图18中示出将突起部10、20分别设置在内壁170和外壁130的第五例的壳体部100的侧视图。在本例中，突起部10设置在内壁170上，突起部20设置在外壁130上。壳体部100的结构除了以下所说明的几点之外，与在图1～图3中说明的结构相同。此外，突起部10的结构与在图4和图5中说明的结构相同，因此省略说明。此外，突起部20除了以下所说明的几点之外，具有与突起部10相同的结构。
突起部20具有：作为靠近密封材料400的一侧的面的侧面22、作为与侧面22相向的面的侧面24、作为连接侧面22和侧面24的面的端面26。
这样，在本例中，设置了两个突起部(突起部10和突起部20)，因此能够可靠地防止或降低油成分的泄漏。此外，由于室180中存在密封材料400，所以存在积聚油成分的空间比室190相对小的情况。作为一例，设置在内壁170的突起部10的高度h1形成得比设置在外壁130的突起部20的高度h2大。由此，在室180中，可增加能够积聚油成分的量。
此外，在半导体装置1000被用于产生加速度的环境的情况下，积聚的油成分的液面根据加速度而倾斜，因此如果突起部的高度低，则即使是未超出容许量的量，也存在产生油成分的流出的情况。与此相对，根据本例，通过将靠近密封材料400的壁部的突起部的高度设置得更高，能够抑制油成分的流出。
(第六例)
图19示出将凹陷部30、40分别设置在内壁170和外壁130的第六例的壳体部100的侧视图。壳体部100的结构除了以下所说明的几点之外，与在图1～图3中说明的结构相同。此外，凹陷部30的结构与在图7、图8中说明的结构相同，因此省略说明。凹陷部40具有：作为靠近密封材料400的一侧的面的侧面42、作为远离密封材料400的面的侧面44、和连接侧面42和侧面44两个面的端面46。本例的凹陷部40除了以下所说明的几点之外，具有与凹陷部30相同的结构。
在本例中，凹陷部30的长度L1和凹陷部40的长度L2大致相等，凹陷部30和凹陷部40被形成为在从与密封材料400的表面平行的方向观察的情况下，凹陷部30和凹陷部40的位置一致。
根据这样的结构，即使积聚在凹陷部30的油成分从凹陷部30泄漏出来，也能够将该油成分积聚在凹陷部40。
进一步地，在本例中，构成为凹陷部30的深度d1比凹陷部40的深度d2大(即，深)。由此，在室180中，可增加能够积聚油成分的量。
(第七例)
图20示出将突起部15、25分别设置在内壁170和外壁130的第七例的壳体部100的侧视图。壳体部100的结构除了以下所说明的几点之外，与在图1～图3中说明的结构相同。突起部15的结构与在图10、图11中说明的结构相同，因此省略说明。此外，本例的突起部25除了以下所说明的几点之外，具有与突起部15相同的结构。
突起部25具有端面26和作为远离密封材料400的一侧的面的侧面24。侧面24与外壁130的密封材料400侧的表面132大致垂直地连接。侧面24形成在侧面24与外壁130的密封材料400侧的面的交线与开放端122b接触的位置。端面26在外壁130与底壁110的交线处终止。
端面26以与开放端122b的距离越近，距外壁130的表面的高度越高的方式相对于外壁130的表面132倾斜地形成。在本例中，端面26具有一定的倾斜角。此外，端面26为突起部25的突出面的一例。
根据这样的结构，即使积聚在室180内的油成分从室180泄漏出来，也能够进一步通过突起部25的端面26所具有的倾斜来使该油成分积聚在室190内。
此外，端面16的倾斜被形成为比端面26的倾斜大。换言之，突起部15的高度h1比突起部25的高度h2大。由此，能够获得与利用图13说明的例子同样的效果。
(第八例)
图21示出将突起部10和凹陷部30设置于内壁170，将突起部20和凹陷部40设置于外壁130的第八例的壳体部100的侧视图。本例的突起部10、突起部20、凹陷部30、和凹陷部40除了以下的几点之外，与在图18中说明的突起部10和突起部20，以及在图20中说明的凹陷部30和凹陷部40具有相同的结构。
在本例中，凹陷部30配置在突起部10与密封材料400之间，凹陷部40配置在突起部20与底壁110之间。即，突起部10被设置在比凹陷部30靠近开放端122a的一侧，突起部20被设置在比凹陷部40靠近开放端122b的一侧。
根据这样的结构，流出的油成分首先积聚在凹陷部30，即使从凹陷部30溢出了，也会被突起部10拦截。此外，即使油成分从突起部10流出了，同样地也能够将油成分积聚在凹陷部40，并且利用突起部20来拦截。因此，能够大幅降低油成分向外部流出的可能性。
此外，在本例中，在从密封材料400朝向开放端的方向上，凹陷部30形成得比突起部10长，且凹陷部40形成得比突起部20长。即，凹陷部30的长度L1比突起部10的长度L3长，凹陷部40的长度L2比突起部20的长度L4长。
根据上述构成，相对地，突起部所占的体积变小，凹陷部所能够积聚的容积变大，因此与将突起部10和凹陷部30设置在一个壁部的情况相比，能够更加有效地利用有限的空间。
以上，利用图18～图21例示了在多个壁部设置突起部或凹陷部的方式，但作为变形例，也可以在不同的壁部设置不同种类的突起部或凹陷部。例如，可以在内壁170上设置突起部10或突起部15，在外壁130上设置凹陷部30，也可以进行相反的配置。此外，也可以将凹陷部设置在比突起部靠近开放端的位置。此外，可以将多个突起部或多个凹陷部设置在一个壁部。
(第九例)
如前所述，为了防止油成分的流出，突起部10或凹陷部30可以设置在开放端122与密封材料400之间的壁部的至少一个壁部。图22中示出在未与密封材料400接触的外壁130的表面132设置突起部10的第九例。突起部10与利用图4～图6G说明的突起部10相同。由此，虽然油成分从室180流向室190，但被突起部10拦截在室190内，能够防止向外部流出。
应予说明，也可以将利用图7～图14B说明的凹陷部和突起部中的至少一个设置在外壁130的表面132，从而替代该突起部10。
此外，进一步地，也可以将利用图7～图14B说明的突起部和凹陷部中的至少一个设置在外壁150的表面152和外壁160的表面162中的任一个或外壁150的表面152和外壁160的表面162两者。进一步地，在另一例中，也可以将突起部10或凹陷部30设置在构成壳体部的壁部的密封材料400侧的所有的表面上。由此，即使半导体装置1000将任一壁部朝向铅垂方向进行配置，都能够防止油成分的流出。
以上，对在本实施方式的半导体装置1000中，将防止油成分到达盖部200与壳体部100之间的界面的突起部或凹陷部设置在壁部的方式进行了说明。另一方面，存在油成分超出突起部或凹陷部而从与密封材料400接触的壁部的开放端流出的情况。另外，在此时存在油成分向无法预料的方向滴落的情况。因此，以下，对通过在壁部的与密封材料相反的一侧的表面设置倾斜面来防止这样的滴落的方式和通过采用设置接收从开放端滴落的油成分的集液器的结构来防止这样的滴落的方式进行说明。
(第十例)
图23示出在壁部(内壁170)的与密封材料400相反的一侧的表面173进一步设置倾斜面的第十例的壳体部100的部分立体图。图24示出图23的侧视图。应予说明，为了便于理解，在图23中未图示上壁120、外壁130、外壁140、外壁150。本例的壳体部100除了以下所说明的几点之外，与在图18中示出的结构(第五例)相同。
在本例中，在与密封材料400相反的一侧的表面173还具备倾斜面500。就倾斜面500而言，倾斜面500的开放端侧的端部502与开放端122a接触，并且，倾斜面500的与开放端122a相反的一侧的端部504与底壁110连接。在此情况下，以具有开放端122a的内壁170的至少一部分的厚度随着与开放端122a的距离的增大而增大的方式，相对于密封材料侧的面倾斜。在本例中，以壁部的厚度与距开放端122的距离呈正比的方式(即，以呈一定的倾斜角度的方式)形成倾斜面500。根据这样的结构，能够使从开放端122a流出的油成分经过倾斜面500向室190的内部传导。
应予说明，倾斜面500的端部502可以设置在远离开放端122a的位置。此外，倾斜面500的端部504可以不与底壁110连接，而与相向的外壁130的表面连接。此外，倾斜面500可以是曲面。在此情况下，倾斜面500可以是凹曲面，也可以是凸曲面。此外，倾斜面500可以具有多个平面。此外，进一步地在另一例中，倾斜面500可以设置在内壁170和外壁130两者，倾斜面500也可以仅设置在外壁130。
本例的倾斜面500以遍及内壁170的整个宽度方向的方式形成，但是，在另一例中，倾斜面500被形成为在内壁170的宽度方向上至少比开放端长。在图25所示的例中，端部502和端部504的长度被形成为与开放端的长度大致相同。由此，减少在室190中倾斜部所占的体积，能够使更多的油成分积聚在室190内。
应予说明，在图23和图24所示的例中是在第五例的基础上设置了倾斜面500，但是也可以在前面说明的图4～图22中的其他各例中进一步设置这样的倾斜面500。
(第十一例)
图26中示出在具有开放端122的外壁130上设置集液部600的第十一例的壳体部100的部分立体图。图27中示出图26的侧视图。应予说明，为了便于理解，在图27中，未图示上壁120、外壁140、外壁150。在本例中，在上述的第五例的基础上设置集液部600。
集液部600具备：平板状的主体部606、自外壁130支撑主体部606的支撑部604、和从主体部606的表面突出的突出部602。在本例中，支撑部604从主体部606的三个边(一个长边和两个短边)向与主体部606的面垂直的方向延伸，突出部602从主体部606的一个边(长边)向与主体部606的面垂直的方向延伸。此外，突出部602和支撑部604连续地包围主体部606的周围，并向远离主体部606的面的方向延伸配置。由此，通过主体部606的面、突出部602和支撑部604来形成用于积聚油成分的空间607。
在本例中，主体部606的至少一部分位于与开放端122b相向的位置，集液部600通过支撑部604设置于外壁130。集液部600可以与外壁130形成为一体，也可以在壳体部100的形成后安装于外壁130。
如图2所示，在盖部200滑动地卡合于壳体部100的结构的情况下，在盖部200被插入到壳体部100后，将集液部600安装于外壁130。在此情况下，例如，本例的支撑部604具有卡合部，并通过使卡合部卡合于外壁130来安装于外壁130。卡合部可以是例如一个或多个孔、槽或突起。该卡合部可以是可拆装的结构。在另一例中，集液部600可以利用粘合剂安装于外壁130。通过这样的结构，接收从开放端122b滴落的油成分，能够防止从半导体装置向外部流出。
此外，在本例中，如图所示，突出部602和支撑部604向主体部606的外侧弯曲而形成。由此，能够增大用于积聚油成分的容积。应予说明，在本例中，设置于主体部606与开放端相向的位置，但是也可以设置于突出部602与开放端相向的位置。此外，在另一例中，突出部602和主体部606可以形成为平面状。
此外，在本例中，突出部602未与外壁130连接，由主体部606、突出部602、支撑部604和外壁130包围的空间607向外部开放。利用该开放部能够进行确认有无来自半导体装置的油泄漏的作业和/或排除积聚的油成分的作业等。在另一例中，在突出部602和外壁130之间也可以不设置这样的开放的空间。
在本例中，在将盖部200安装于壳体部100之后设置了集液部600，但集液部600可以具有相对于外壁130可移动的结构，以免在安装盖部200时，集液部600成为阻碍。例如，集液部600可以具有可从盖部200的插入路径退避的结构。
在图28和图29中示出第十一例的另一变形例。图28中从设置集液部600的一侧来示出外壁130。图29中示出在外壁130上安装集液部600的情况。
在外壁130上设置卡合孔133，并自卡合孔133设置向从底壁110朝向上壁120的方向延伸的槽134。在本例中，外壁130具有四个卡合孔133，四个卡合孔133设置在大致长方形的形成顶点的位置。延伸的槽134的端部分别设置有锁止部136。在集液部600的支撑部604上设置有卡合销608。在本例中，以成为与四个卡合孔133对应的位置关系的方式，将四个卡合销608设置在支撑部604。
在将集液部600安装于外壁130的情况下，将四个卡合销608分别插入对应的卡合孔133，并沿着槽134使卡合销608向从底壁110朝向上壁120的方向移动。然后，由锁止部136将卡合销608锁止，固定集液部600。应予说明，本例的四个锁止部136分别具有沿与槽134延伸的方向大致垂直的方向延伸的槽，通过使卡合销608向该槽方向移动而固定集液部600。这样，集液部600在上下方向上滑动，因此，在安装、拆卸盖部200时，能够使集液部600从盖部200的插入路径退避。
应予说明，卡合孔或卡合销不限于例示的数量和/或结构。此外，槽134延伸的方向可根据开放端的位置和形状来进行设定。例如，通过将槽134以从外壁150向外壁160延伸的方式进行设置，可以使集液部600在水平方向上滑动。
图30中作为第十一例的另一变形例，而示出集液部600相对于底壁110可转动的例子。在本例中，在从主体部606的短边延伸而与外壁130接触的支撑部604的部位和与此对应的外壁130的部位上设置转动机构。转动机构例如为铰链(hinge)。此外，在从主体部606的另一侧的短边延伸的支撑部604的部位设置用于将主体部606固定于外壁130的固定部609。由此，集液部600可沿着转动轴630向远离外壁130的方向移动。
应予说明，转动机构可以设置在从主体部606的另一侧的短边或长边延伸的支撑部604的部位。
应予说明，在上述第十一例中是在第五例的基础上设置了集液部600，但是也可以在前面说明的图4～图22中的其他各例中进一步设置这样的集液部600。
(第十二例)
图31中示出具有另一集液部610和倾斜面560的第十二例的壳体部100的侧视图。集液部610除了以下所说明的几点之外，具有与在图27、图28中说明的集液部600相同的结构。
在图26、图27所示的例中，为了接收从开放端滴落的油成分，而设置于主体部606的至少一部分与开放端122b相向的位置，但在本例中，突出部602的端部被设置于比开放端122b靠近底壁110的一侧。因此，即使在将集液部610安装于外壁130之后，也能够进行盖部200的安装、拆卸。
另一方面，存在从开放端122b滴落的油成分无法准确地滴落到主体部606的情况。因此，在本例中，采用了在外壁130的与密封材料相反的一侧的面上设置倾斜面560的结构。应予说明，倾斜面560具有与利用图24～图26说明的倾斜面500相同的功能、结构。由此，通过使超出开放端122b而流出的油成分经过倾斜面560并向集液部610引导，能够防止油成分向装置外部流出。
以上，利用图1～图31说明了为防止油成分流出而在壁部设置突起部或凹陷部的半导体装置1000的第一实施方式。此外，在第二实施方式中，半导体装置1000不具有突起部和凹陷部，而具有集液部。即使是这样的结构，也能够防止油成分流出。
(第二实施方式)
图32是示出第二实施方式的壳体部102的侧视图的图。第二实施方式的半导体装置1100所具备的壳体部102除了不具有突起部和凹陷部这一点外，具有与在第一实施方式中说明的壳体部100相同的结构和功能。进一步地，壳体部102在具有开放端122的外壁130上具备集液部600。根据该构成，即使在无法在壳体部102的内部设置突起部或凹陷部的情况下，也能够以简易的变更来防止或降低油成分的流出。
如以上的实施方式中所说明的，通过在半导体装置的壳体部的壁部设置突起部、凹陷部或集液部，即使在将半导体装置以铅垂方向设置的情况下，也能够以不产生较大的成本上升的方式防止来自密封材料的渗出成分向产品外部流出。由此，能够防止产品周围的污染，且能够防止附近的电子线路等的损坏。
以上，利用实施方式对本发明进行了说明，但本发明的技术范围不限于上述实施方式所记载的范围。对本领域技术人员来说，可以在上述实施方式的基础上进行各种变更或改进是显而易见的。从权利要求书的记载可知进行那样的变更或改进的方式也可包括在本发明的技术范围内。
应予说明，权利要求书或说明书中的“上”和“下”指彼此相反的方向。但是，“上”一词不限于与重力方向相反的方向。此外，“下”一词不限于重力方向。除非特别明示的情况，权利要求书和说明书所记载的方向不以重力方向为基准。

Claims (14)

1.一种半导体装置，其特征在于，具备：
半导体元件；
壳体部，其容纳所述半导体元件，并在壁部的至少一部分具有开放端；
盖部，其覆盖所述壳体部的所述开放端；
密封材料，其在所述壳体部的内部密封所述半导体元件，
其中，在所述开放端与所述密封材料之间的所述壁部的所述密封材料侧的面设置有突起部或凹陷部。
2.根据权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，
在与所述密封材料接触的所述壁部设置有所述突起部或所述凹陷部。
3.根据权利要求1或2所述的半导体装置，其特征在于，
在所述壁部设置有所述突起部，
所述突起部的突出面形成为倾斜，以使突出面与所述开放端的距离越近，距所述壁部的表面的高度越高。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的半导体装置，其特征在于，
在所述壁部设置有所述突起部和所述凹陷部。
5.根据权利要求4所述的半导体装置，其特征在于，
所述突起部设置于比所述凹陷部靠近所述开放端的一侧的位置。
6.根据权利要求4或5所述的半导体装置，其特征在于，
在从所述密封材料朝向所述开放端的方向上，所述凹陷部比所述突起部长。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的半导体装置，其特征在于，
以具有所述开放端的所述壁部的至少一部分的厚度随着与所述开放端的距离的增大而增大的方式，使所述壁部的与所述密封材料相反的一侧的面相对于所述密封材料侧的面倾斜。
8.根据权利要求1～7中任一项所述的半导体装置，其特征在于，
所述壳体部具有：
第一壁部，其与所述密封材料接触地设置，且具有开放端；
第二壁部，其设置于所述第一壁部的外侧，且具有开放端，
其中，在所述第一壁部和所述第二壁部两者都设置有所述突起部或所述凹陷部。
9.根据权利要求8所述的半导体装置，其特征在于，
设置于所述第一壁部的所述突起部的高度或所述凹陷部的深度比设置于所述第二壁部的所述突起部的高度或所述凹陷部的深度大。
10.根据权利要求8所述的半导体装置，其特征在于，
在所述第一壁部和所述第二壁部设置有所述突起部，
所述第一壁部和所述第二壁部的所述突起部的突出面形成为倾斜，以使突出面与所述开放端的距离越近，距所述壁部的表面的高度越高，
所述第一壁部的所述突起部的突出面的倾斜比所述第二壁部的所述突起部的突出面的倾斜大。
11.根据权利要求1～10中任一项所述的半导体装置，其特征在于，
在具有所述开放端的所述壁部的、与所述密封材料相反的一侧的面还设置有接收从所述开放端滴落的液体的集液部。
12.根据权利要求11所述的半导体装置，其特征在于，
所述集液部被设置为相对于所述壁部可拆装或可移动。
13.一种半导体装置，其特征在于，具备：
半导体元件；
壳体部，其容纳所述半导体元件，并在壁部的至少一部分具有开放端；
盖部，其覆盖所述壳体部的所述开放端；
密封材料，其在所述壳体部的内部密封所述半导体元件，
其中，在具有所述开放端的所述壁部的、与所述密封材料相反的一侧的面设置有接收从所述开放端滴落的液体的集液部。
14.一种电气装置，其特征在于，设置有权利要求1～13中任一项所述的半导体装置，所述半导体装置以使所述开放端与所述密封材料的至少一部分相比位于下方的方式进行设置。
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