JP2007305643A - Semiconductor device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は半導体装置に関し、特に、半導体素子が実装された回路基板を樹脂ケースに収納した半導体装置に関する。 The present invention relates to a semiconductor device, and more particularly to a semiconductor device in which a circuit board on which a semiconductor element is mounted is accommodated in a resin case.
近年、低損失で破壊耐量の大きいIGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)などの半導体素子を回路基板に搭載し、それを樹脂ケースに収納した半導体装置(パワーモジュールまたはインテリジェントパワーモジュールと称される。)が、インバータや無停電電源装置などの電力変換装置に適用されている。 In recent years, a semiconductor device (referred to as a power module or intelligent power module) in which a semiconductor element such as an IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) having a low loss and a large breakdown resistance is mounted on a circuit board and accommodated in a resin case. It is applied to power converters such as inverters and uninterruptible power supplies.
図4は、従来の半導体装置の外観を示す図であり、(A)が斜視図、(B)が上面図である。
半導体装置50は、IGBTなどの半導体素子が実装された回路基板(図示せず)を収納した樹脂ケース51を有している。樹脂ケース51上には、内部の回路基板の端子部から引き出された複数のリードピン52や、端子53が設けられている。また、樹脂ケース51には、貫通穴54が形成されており、その貫通穴54には樹脂ケース51と一体成形された筒状金属部材55が埋め込まれている。
4A and 4B are views showing the appearance of a conventional semiconductor device, in which FIG. 4A is a perspective view and FIG. 4B is a top view.
The
図5は、図4(B)のA−A線での断面図である。
従来の半導体装置50において、筒状金属部材55は、貫通穴54の深さ、つまり樹脂ケース51の厚みと同じ長さで設けられている。
FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG.
In the
筒状金属部材55には、図示しないボルトが通され、放熱用の金属ベース56が図示しない冷却フィンとともに樹脂ケース51に取り付けられる。このような筒状金属部材55を設けることにより、貫通穴54の外壁が補強され、ボルトの締め付け時に樹脂ケース51の割れなどを防止することができる(例えば特許文献1参照)。
しかし、従来の半導体装置では、図5で示したような筒状金属部材55が貫通穴54の深さ、つまり樹脂ケース51の厚みと同じ長さで設けられているため、樹脂ケース51の成形時に発生する樹脂バリが、筒状金属部材55の上面に薄皮のように付着することがあった。このような樹脂被りがあるまま、ボルトを締め付けると、長期の温度サイクルなどにてボルトが緩み、放熱特性が悪化する問題あった。
However, in the conventional semiconductor device, the
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、樹脂ケースと放熱用部材とをボルトで締め付ける際の緩みを低減可能な半導体装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such a point, and an object thereof is to provide a semiconductor device capable of reducing loosening when a resin case and a heat radiating member are tightened with a bolt.
本発明では上記問題を解決するために、半導体素子が実装された回路基板を樹脂ケースに収納した半導体装置において、前記樹脂ケースに形成された貫通穴に、前記樹脂ケースと一体成形で埋め込まれた筒状金属部材を有し、前記筒状金属部材の一端は、前記貫通穴から突出しており、突出した前記筒状金属部材の端部に中心側が外周側よりも高い段差が形成されていることを特徴とする半導体装置が提供される。 In the present invention, in order to solve the above problem, in a semiconductor device in which a circuit board on which a semiconductor element is mounted is accommodated in a resin case, the resin case is embedded in a through hole formed in the resin case. It has a cylindrical metal member, one end of the cylindrical metal member protrudes from the through hole, and a step is formed at the end of the protruding cylindrical metal member whose center side is higher than the outer peripheral side. A semiconductor device is provided.
上記の構成によれば、樹脂ケースの貫通穴に樹脂ケースと一体成形で埋め込まれた筒状金属部材は、一端が貫通穴から突出しており、突出した筒状金属部材の端部に中心側が外周側よりも高い段差が形成されているので、筒状金属部材の中心側の上面が樹脂バリによって覆われることが抑制される。 According to the above configuration, the cylindrical metal member embedded integrally with the resin case in the through hole of the resin case has one end protruding from the through hole, and the center side is the outer periphery at the end of the protruding cylindrical metal member Since the step which is higher than the side is formed, the upper surface on the center side of the cylindrical metal member is suppressed from being covered with the resin burr.
本発明の半導体装置では、樹脂ケースの貫通穴に樹脂ケースと一体成形で埋め込まれた筒状金属部材を貫通穴から突出させ、突出した筒状金属部材の端部に中心側が外周側よりも高い段差を形成しているので、筒状金属部材の中心側の上面が樹脂バリによって覆われることを抑制することができる。これにより、樹脂ケースと放熱用部材とをボルトで締め付ける際の緩みを低減することができる。 In the semiconductor device of the present invention, the cylindrical metal member embedded integrally with the resin case in the through hole of the resin case is protruded from the through hole, and the center side is higher than the outer peripheral side at the end of the protruding cylindrical metal member Since the step is formed, it is possible to suppress the upper surface on the center side of the cylindrical metal member from being covered with the resin burr. Thereby, the looseness at the time of fastening a resin case and a heat radiating member with a volt | bolt can be reduced.
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
図1は、本実施の形態の半導体装置の外観を示す図であり、(A)が斜視図、(B)が上面図である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
1A and 1B are external views of the semiconductor device of this embodiment, where FIG. 1A is a perspective view and FIG. 1B is a top view.
本実施の形態の半導体装置10は、IGBTなどの半導体素子が実装された回路基板(図示せず)を収納した樹脂ケース11を有している。樹脂ケース11上には、内部の回路基板の端子部から引き出された複数のリードピン12や、端子13が設けられている。また、樹脂ケース11には、貫通穴14が形成されており、その貫通穴14には樹脂ケース11と一体成形された筒状金属部材15が埋め込まれている。この貫通穴14は、樹脂ケース11に放熱用の金属ベースや冷却フィンを取り付ける際のボルトを挿入するための穴である。筒状金属部材15は貫通穴14の外壁を補強しており、ボルトの締め付け時に、樹脂ケース11の割れなどを防止している。
The
図2は、図1(B)のA−A線での断面図である。
本実施の形態の筒状金属部材15は、従来と異なり、一端が貫通穴14から突出しており、突出した筒状金属部材15の端部に、中心側が外周側よりも高い段差が形成されている。このような筒状金属部材15には、図示しないボルトが通され、放熱用の金属ベース16が図示しない冷却フィンとともに樹脂ケース11に取り付けられる。
FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG.
Unlike the conventional case, the
筒状金属部材15を貫通穴14から突出させ、なおかつ上記のような段差を設けることによって以下のような効果が得られる。
図3は、樹脂バリが発生した場合のボルトの取り付け部の様子を示しており、(A)は段差がない筒状金属部材を用いた場合、(B)は段差を有した筒状金属部材を用いた場合を示す図である。
The following effects can be obtained by projecting the
FIG. 3 shows a state of a bolt mounting portion when a resin burr is generated. (A) shows a case where a cylindrical metal member having no step is used, and (B) shows a cylindrical metal member having a step. It is a figure which shows the case where is used.
ここでは、図2と同様に、図1(B)のA−A線での断面図を示している。ただし、図3(A)で示す筒状金属部材15aには、図2の筒状金属部材15のような段差を設けていない。このような貫通穴14から突出しただけで段差のない筒状金属部材15aを用いると、縦に伸びる樹脂バリ20が発生しやすく、それが筒状金属部材15aの上面に回り込む場合がある。その場合、樹脂を挟んだままボルトを締め付けてしまい、温度サイクルなどにてボルトが緩んでしまう恐れがある。
Here, similarly to FIG. 2, a cross-sectional view taken along line AA of FIG. However, the
これに対し、図3(B)のように、筒状金属部材15の一端を樹脂ケース11の貫通穴14から突出させ、なおかつ中心側が外周側よりも高い段差を設けることによって、縦に伸びる樹脂バリが発生しにくくなる。そして、横に伸びるような樹脂バリ21が発生する場合であっても、段差があるため、筒状金属部材15の上面に樹脂バリ21が回りこみにくくなる。つまり、筒状金属部材15の中心側の上面が樹脂バリ21によって覆われることを抑制することができる。これにより、樹脂ケース11と金属ベース16や冷却フィンとをボルトで締め付ける際の緩みを低減することができ、放熱特性の悪化を防止することができる。
On the other hand, as shown in FIG. 3B, one end of the
また、ボルトの締め付けの際の樹脂バリ21の影響を低減できるので、樹脂バリ21を取り除くような成形作業も効率化することができる。 In addition, since the influence of the resin burr 21 at the time of tightening the bolt can be reduced, the molding operation for removing the resin burr 21 can be made more efficient.
10 半導体装置
11 樹脂ケース
12 リードピン
13 端子
14 貫通穴
15、15a 筒状金属部材
16 金属ベース
20、21 樹脂バリ
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記樹脂ケースに形成された貫通穴に、前記樹脂ケースと一体成形で埋め込まれた筒状金属部材を有し、
前記筒状金属部材の一端は、前記貫通穴から突出しており、突出した前記筒状金属部材の端部に中心側が外周側よりも高い段差が形成されていることを特徴とする半導体装置。 In a semiconductor device in which a circuit board on which a semiconductor element is mounted is stored in a resin case,
In a through hole formed in the resin case, a cylindrical metal member embedded in the resin case and integrally molded,
One end of the cylindrical metal member protrudes from the through hole, and a step having a higher center side than the outer peripheral side is formed at the end of the protruding cylindrical metal member.
The semiconductor device according to claim 1, wherein the through hole is a bolt insertion hole when a heat dissipation member is attached to the resin case.
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