JP2008192445A

JP2008192445A - Semiconductor module

Info

Publication number: JP2008192445A
Application number: JP2007025310A
Authority: JP
Inventors: Koyo Ono; 公洋小野
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2007-02-05
Filing date: 2007-02-05
Publication date: 2008-08-21

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a semiconductor module which has attachment strength between a case and connectors and which is superior in watertightness. <P>SOLUTION: The connector has an inner connector 122 made of an electrically insulating material having a terminal 121 connected to an output terminal of a semiconductor device, and an outer connector 123 covering this inner connector and made of an electromagnetic shielding material 111 mounted on an outside resin layer 113 of the case in a contacted state with the electromagnetic shielding material 111 of the case. The inner connector 122 and an inside resin layer 112 are integrally molded with each other, and on the upstream side of a joined surface 126 integrally molded between the inside resin layer 112 and the outer connector 123, a sealing member 125 is installed. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、インバータ装置などに利用される半導体モジュールに関し、特に半導体モジュールのコネクタ構造に関するものである。 The present invention relates to a semiconductor module used for an inverter device and the like, and more particularly to a connector structure of a semiconductor module.

電気自動車、燃料電池自動車、ハイブリッド自動車などの車両に搭載される、直流電力を交流電力に変換するインバータ装置は、半導体素子などで構成される半導体装置がケース内に収容され（特許文献１参照）、この半導体装置の入力端子及び出力端子がコネクタを介して直流電源及び交流負荷（モータなど）に電気的に接続されている。 In an inverter device that converts DC power into AC power that is mounted on a vehicle such as an electric vehicle, a fuel cell vehicle, or a hybrid vehicle, a semiconductor device including a semiconductor element or the like is accommodated in a case (see Patent Document 1). The input terminal and the output terminal of this semiconductor device are electrically connected to a DC power source and an AC load (such as a motor) via a connector.

この種のコネクタは、ケースに取り付けられる第１の部品と、ハーネスに取り付けられる第２の部品とで構成され、これら第１の部品と第２の部品とを機械的な雄雌嵌合させることでコネクタの電気的接続がなされる。 This type of connector is composed of a first part attached to the case and a second part attached to the harness, and mechanically and femalely fits the first part and the second part. The connector is electrically connected.

ところで、ケースに取り付けられる第１の部品には、ケース内外で生じた電磁波を遮断するシールド機能と、ケース内に水等が浸入しないように水密にする耐水機能が必要とされるが、ケースとの取り付け強度が弱いと、コネクタの第２の部品を抜き差しする際にがたつき、ここから水がケース内に浸入して耐水機能を損なうおそれがあった。 By the way, the first component attached to the case requires a shielding function for blocking electromagnetic waves generated inside and outside the case, and a water resistance function for making water tight so that water or the like does not enter the case. If the mounting strength of the connector is weak, there is a risk of rattling when the second part of the connector is inserted or removed, and there is a risk that water will enter the case and impair the water resistance function.

特開２００３−１３３７５６号公報JP 2003-133756 A

本発明が解決しようとする課題は、ケースとコネクタとの取付強度が高く、水密性に優れた半導体モジュールを提供することである。 The problem to be solved by the present invention is to provide a semiconductor module having high attachment strength between a case and a connector and excellent in water tightness.

本発明は、内部に半導体装置が収容され、電磁波を遮蔽する材料からなる電磁波シールド層、この電磁波シールド層のケース内側に設けられた内側樹脂層及び電磁波シールド層のケース外側に設けられた外側樹脂層を有するケースと、前記半導体装置の入力端子または出力端子の少なくとも何れか一方に電気的に接続されたコネクタと、を備えた半導体モジュールにおけるコネクタ部分の構造に関するものである。 The present invention includes an electromagnetic wave shielding layer made of a material that shields electromagnetic waves and containing a semiconductor device therein, an inner resin layer provided inside the case of the electromagnetic wave shielding layer, and an outer resin provided outside the case of the electromagnetic wave shielding layer. The present invention relates to a structure of a connector portion in a semiconductor module including a case having a layer and a connector electrically connected to at least one of an input terminal and an output terminal of the semiconductor device.

本発明に係るコネクタは、前記半導体装置の入力端子または出力端子の何れか一方に接続された端子を有する、電気絶縁材からなるインナコネクタと、このインナコネクタの少なくとも一部を被覆するとともに前記ケースの電磁波シールド層に接触した状態で前記ケースの外側樹脂層に取り付けられた電磁波シールド材からなるアウタコネクタとを有する。 The connector according to the present invention includes an inner connector made of an electrical insulating material having a terminal connected to either the input terminal or the output terminal of the semiconductor device, and covers at least a part of the inner connector and the case. And an outer connector made of an electromagnetic shielding material attached to the outer resin layer of the case in contact with the electromagnetic shielding layer.

そして、前記インナコネクタと前記ケースの内側樹脂層または前記インナコネクタと外側樹脂層とが一体的に成形され、インナコネクタと一体的に成形された、前記ケースの内側樹脂層または外側樹脂層と前記アウタコネクタとの間の、前記一体的に成形された接合面の上流側にシール部材が設けられていることを特徴とする。 The inner connector and the inner resin layer of the case or the inner connector and the outer resin layer are integrally molded, and the inner resin layer or the outer resin layer of the case and the inner connector are molded integrally with the inner connector. A seal member is provided on the upstream side of the integrally formed joint surface between the outer connector and the outer connector.

本発明は、インナコネクタとケースの内側樹脂層または外側樹脂層とが一体的に成形されているので、コネクタ部分の取付強度が高い。 In the present invention, since the inner connector and the inner resin layer or the outer resin layer of the case are integrally formed, the mounting strength of the connector portion is high.

また、インナコネクタと一体的に成形された、前記ケースの内側樹脂層または外側樹脂層と前記アウタコネクタとの間の、前記一体的に成形された接合面の上流側にシール部材が設けられているので、インナコネクタに外力が作用して接合面に隙間やがたつきが生じたとしても、ケースの外部から内部に至る水の浸入経路の、前記接合面の上流側(ケース外側)にシール部材が設けられているので水密性を確保することができる。 Further, a seal member is provided on the upstream side of the integrally molded joint surface between the inner resin layer or outer resin layer of the case and the outer connector, which is molded integrally with the inner connector. Therefore, even if an external force acts on the inner connector and a gap or rattling occurs on the joint surface, a seal is provided on the upstream side of the joint surface (outside the case) in the water intrusion path from the outside to the inside of the case. Since the member is provided, water tightness can be ensured.

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図１は本発明の半導体モジュールの一例を示す全体斜視図、図２は本発明の半導体モジュールの一例を示す電気回路図である。以下に説明する実施形態の半導体モジュール（パワーモジュールとも称される。）１０は、図２に示すように直流電源１からの電力を、三相交流電源に変換し、これを交流モータ２に供給するもので、ＩＧＢＴ（絶縁ゲートバイポーラトランジスタ）３及びダイオード（整流素子）４の対（同図に示す例では６対）で構成される電力変換回路５を有するものとして構成することができる。ただし、本発明の半導体モジュール１０は電力変換回路にのみ限定される趣旨ではなく、外部装置と接続するための入力コネクタまたは出力コネクタを有する半導体装置がケース内に収納されたものであれば本発明を適用することができる。 FIG. 1 is an overall perspective view showing an example of the semiconductor module of the present invention, and FIG. 2 is an electric circuit diagram showing an example of the semiconductor module of the present invention. A semiconductor module (also referred to as a power module) 10 according to an embodiment described below converts power from a DC power source 1 into a three-phase AC power source as shown in FIG. Therefore, the power conversion circuit 5 can be configured to include a pair of IGBTs (insulated gate bipolar transistors) 3 and diodes (rectifier elements) 4 (six pairs in the example shown in the figure). However, the semiconductor module 10 of the present invention is not limited to the power conversion circuit, and the present invention is applicable as long as a semiconductor device having an input connector or an output connector for connection to an external device is housed in a case. Can be applied.

図１に示すように、本発明の半導体モジュール１０は、図２に示す半導体素子３，４からなる半導体装置５が収容されるケース１１と、この半導体装置５と外部装置１，２とを電気的に接続するためのコネクタ１２とを有する。以下の実施形態では半導体装置５と交流モータ２とを接続するコネクタ（出力側コネクタ）１２ａとして本発明を説明するが、直流電源１と半導体装置５とを接続するコネクタ(入力側コネクタ)１２ｂに本発明を適用することもできる。 As shown in FIG. 1, the semiconductor module 10 of the present invention includes a case 11 in which the semiconductor device 5 including the semiconductor elements 3 and 4 shown in FIG. 2 is accommodated, and the semiconductor device 5 and the external devices 1 and 2 are electrically connected. And a connector 12 for connection. In the following embodiment, the present invention will be described as a connector (output-side connector) 12 a that connects the semiconductor device 5 and the AC motor 2, but a connector (input-side connector) 12 b that connects the DC power source 1 and the semiconductor device 5. The present invention can also be applied.

ケース１１は、電磁波を遮蔽する材料、たとえばアルミニウムからなる電磁波シールド層１１１と、この電磁波シールド層１１１のケース内側に設けられた内側樹脂層１１２と、電磁波シールド層１１１のケース外側に設けられた外側樹脂層１１３を有する、三層構造の筐体で構成されている。 The case 11 includes an electromagnetic wave shielding layer 111 made of a material that shields electromagnetic waves, for example, aluminum, an inner resin layer 112 provided inside the case of the electromagnetic wave shielding layer 111, and an outer side provided outside the case of the electromagnetic wave shielding layer 111. It is composed of a three-layer housing having a resin layer 113.

電磁波シールド層１１１は、半導体装置５から発生する電磁波がケース１１外の各種装置に悪影響を与えたり、逆に外部装置から発生した電磁波が半導体装置５に悪影響を与えたりするのを防止するために、半導体装置５を囲んだかたちで構成されている。一方、ケース１１の全部をアルミニウムなどの電磁波シールド材料で構成することもできるが、ケース１１の軽量化及びコストダウンを図るために電磁波シールド層１１１の両面に内側樹脂層１１２と外側樹脂層１１３が設けられている。 The electromagnetic wave shield layer 111 is used to prevent electromagnetic waves generated from the semiconductor device 5 from adversely affecting various devices outside the case 11, and conversely, electromagnetic waves generated from the external device from adversely affecting the semiconductor device 5. The semiconductor device 5 is surrounded by a shape. On the other hand, the entire case 11 can be made of an electromagnetic shielding material such as aluminum. However, in order to reduce the weight of the case 11 and reduce the cost, the inner resin layer 112 and the outer resin layer 113 are formed on both surfaces of the electromagnetic shielding layer 111. Is provided.

なお、こうした三層構造のケース１１は二色成形法により製造することができる。たとえば電磁波シールド層１１１を成形型にセットした状態で内側樹脂層１１２または外側樹脂層１１３の一方を射出成形し、これをコア型の方に残した状態で一方の成形型を交換し、この状態で内側樹脂層１１２または外側樹脂層１１３の他方を射出成形する。 The case 11 having such a three-layer structure can be manufactured by a two-color molding method. For example, one of the inner resin layer 112 and the outer resin layer 113 is injection-molded with the electromagnetic wave shielding layer 111 set in a mold, and the other mold is exchanged while this is left in the core mold. The other of the inner resin layer 112 and the outer resin layer 113 is injection molded.

ケース１１の４つの側壁面１１ａの上面には、同じくアルミニウムなどの電磁波シールド材料で構成された蓋体１１ｂが被せられる一方で、底部にはアルミニウムなどの電磁波シールド材料で構成されたヒートシンク１１ｃ(冷却装置)が設けられている。ヒートシンク１１ｃは半導体装置５を冷却するための冷却装置であり、図３（Ｂ）に示すように４つの側壁面１１ａにボルトなどの締結手段により固定される。また、蓋体１１ｂはケース１１内に収納した半導体装置５などの部品を保護するための蓋であり、保守点検作業のために同図に示すようにボルトなどによって開閉可能に装着される。これら４つの側壁面１１ａ、蓋体１１ｂ及びヒートシンク１１ｃを構成する電磁波シールド材料で半導体装置５を包み込むことで、半導体装置５とケース１１外との電磁波が遮断されることになる。 The upper surface of the four side wall surfaces 11a of the case 11 is covered with a lid 11b made of an electromagnetic shielding material such as aluminum, while the heat sink 11c (cooling) made of an electromagnetic shielding material such as aluminum is applied to the bottom. Device). The heat sink 11c is a cooling device for cooling the semiconductor device 5, and is fixed to the four side wall surfaces 11a by fastening means such as bolts as shown in FIG. The lid 11b is a lid for protecting components such as the semiconductor device 5 housed in the case 11, and is attached so as to be openable and closable with bolts or the like for maintenance and inspection work as shown in FIG. By wrapping the semiconductor device 5 with an electromagnetic wave shielding material that constitutes the four side wall surfaces 11a, the lid 11b, and the heat sink 11c, electromagnetic waves between the semiconductor device 5 and the outside of the case 11 are blocked.

一方、コネクタ１２ａは、図１に示すようにケース１１の側壁面の一つに装着され、このコネクタ１２ａに交流モータ２に接続された相手側のコネクタ１３(図３（Ｂ）参照)が接続される。このため、この側壁面１１ａにコネクタ１２ａを貫通させるためのコネクタ取付部１４が設けられており、このコネクタ取付部１４において、電磁波シールド層１１１、内側樹脂層１１２及び外側樹脂層１１３が欠如している。 On the other hand, the connector 12a is attached to one of the side walls of the case 11 as shown in FIG. 1, and a mating connector 13 (see FIG. 3B) connected to the AC motor 2 is connected to the connector 12a. Is done. For this reason, a connector mounting portion 14 for penetrating the connector 12a is provided in the side wall surface 11a, and the electromagnetic wave shielding layer 111, the inner resin layer 112, and the outer resin layer 113 are lacking in the connector mounting portion 14. Yes.

本発明に係るコネクタ１２ａは、半導体装置５の３つの出力端子に接続された端子１２１を有するインナコネクタ１２２と、このインナコネクタ１２２のほぼ全体を被覆するとともにケース１１の電磁波シールド層１１１に接触した状態でケース１１の外側樹脂層１１３にボルト締めなどにより取り付けられるアウタコネクタ１２３とを有する。 The connector 12 a according to the present invention covers the inner connector 122 having the terminals 121 connected to the three output terminals of the semiconductor device 5, almost the entire inner connector 122, and contacts the electromagnetic wave shielding layer 111 of the case 11. And an outer connector 123 attached to the outer resin layer 113 of the case 11 by bolting or the like.

インナコネクタ１２２は端子１２１を電気的に絶縁するために電気絶縁材料からなり、アウタコネクタ１２３はケースのコネクタ取付部１４において欠如した電磁波シールド層を補うために電磁波シールド材料から構成されている。 The inner connector 122 is made of an electrically insulating material to electrically insulate the terminals 121, and the outer connector 123 is made of an electromagnetic wave shielding material to compensate for the electromagnetic wave shielding layer that is lacking in the connector mounting portion 14 of the case.

以上が以下に説明する実施形態に共通の構成である。以降は、各実施形態の構成及び作用効果について説明する。 The above is the configuration common to the embodiments described below. Hereinafter, the configuration and operational effects of each embodiment will be described.

《第１実施形態》
図３（Ａ）は本発明の半導体モジュールの第１実施形態を示す破断斜視図であって、図１のＡ−Ａ線に沿う破断図、図３（Ｂ）は同じく第１実施形態を示す断面図であって、図１のＢ−Ｂ線に沿う断面図、図３（Ｃ）は図３（Ｂ）のＣ部拡大断面図である。 << First Embodiment >>
3A is a cutaway perspective view showing the first embodiment of the semiconductor module of the present invention, and is a cutaway view taken along the line AA of FIG. 1, and FIG. 3B shows the first embodiment. It is sectional drawing, Comprising: Sectional drawing which follows the BB line of FIG. 1, FIG.3 (C) is the C section enlarged sectional view of FIG.3 (B).

本実施形態のコネクタ取付部１４においては、ケース１１の側壁面１１ａを構成する内側樹脂層１１２が、コネクタ取付部１４の全周にわたって電磁波シールド層１１１を跨いでケース１１の外側へ延在するように形成されている。この延在した部分の外表面に全周にわたって溝部１２４が形成され、ここに水密性を確保するための、ＮＢＲ(ニトリルゴム)やＥＰＤＭ（エチレンプロピレンゴム）などの弾性率が高いシール部材１２５が装着される。 In the connector attachment portion 14 of the present embodiment, the inner resin layer 112 constituting the side wall surface 11a of the case 11 extends outside the case 11 across the electromagnetic shielding layer 111 over the entire circumference of the connector attachment portion 14. Is formed. A groove 124 is formed on the entire outer surface of the extended portion, and a seal member 125 having a high elastic modulus, such as NBR (nitrile rubber) or EPDM (ethylene propylene rubber), is used here to ensure water tightness. Installed.

また、このケース１１の外側へ延在した内側樹脂層１１２とインナコネクタ１２２は一体的に成形されている。このため、内側樹脂層１１２とインナコネクタ１２２は同質の樹脂材料、たとえばＰＰＳ（ポリフェニレンスルフィド）やＰＡ６６（ナイロン６６）のような耐熱性、硬質の樹脂で構成されている。一体成形する内側樹脂層１１２とインナコネクタ１２２を同質材料で構成することで、熱融着により接合力が強固になるとともに、熱膨張性及び熱収縮性が等価になるので接合面の接合信頼性も向上する。 Further, the inner resin layer 112 and the inner connector 122 extending to the outside of the case 11 are integrally formed. Therefore, the inner resin layer 112 and the inner connector 122 are made of the same resin material, for example, a heat-resistant and hard resin such as PPS (polyphenylene sulfide) or PA66 (nylon 66). The inner resin layer 112 and the inner connector 122 that are integrally molded are made of the same material, so that the bonding force is strengthened by heat fusion, and the thermal expansion property and the thermal contraction property are equivalent. Will also improve.

なお、この内側樹脂層１１２とインナコネクタ１２２とが一体的に成形された境界面を接合面１２６と称するが(図３（Ｃ）参照)、上述したシール部材１２５は、インナコネクタ１２２と一体的に成形された内側樹脂層１１２とアウタコネクタ１２３との間の、接合面１２６の上流側に位置することになる。 Note that a boundary surface in which the inner resin layer 112 and the inner connector 122 are integrally formed is referred to as a joint surface 126 (see FIG. 3C). However, the sealing member 125 described above is integrated with the inner connector 122. The inner resin layer 112 and the outer connector 123 are formed on the upstream side of the joint surface 126.

ここで、ケース１１の外部から水が浸入する際の浸入経路は、図３（Ｃ）に示す点Ｐ１から浸入し、点Ｐ２→点Ｐ３を通過してシール部材１２５に至り、その後に点Ｐ４から接合面１２６に浸入し、最後に点Ｐ５からケース１１内に入ることになるが、接合面１２６の上流側とは、この浸入経路において上流側という意味である。そして、シール部材１２５は接合面１２６の上流側に設けられているので、点Ｐ１から水が浸入して点Ｐ２→Ｐ３に至ったとしても、ここでシール部材１２５によってそれ以上の浸入が阻止される。したがって、インナコネクタ１２２に外力が作用して内側樹脂層１１２との接合面に隙間やがたつきが生じたとしてもシール部材１２５によってケース１１内への水の浸入が防止される。 Here, the intrusion path when water enters from the outside of the case 11 enters from the point P1 shown in FIG. 3C, passes through the point P2 → the point P3, reaches the seal member 125, and thereafter reaches the point P4. Enters the joint surface 126 and finally enters the case 11 from the point P5. The upstream side of the joint surface 126 means the upstream side in this intrusion path. Since the seal member 125 is provided on the upstream side of the joint surface 126, even if water enters from the point P1 and reaches the point P2 → P3, the seal member 125 prevents further intrusion here. The Therefore, even if an external force acts on the inner connector 122 and a gap or rattling occurs on the joint surface with the inner resin layer 112, the seal member 125 prevents water from entering the case 11.

一方、電磁波シールド材製アウタコネクタ１２３は、上述したインナコネクタ１２２を包み込むとともに、先端１２３ａがケース１１の電磁波シールド層１１１に当接するように挿入され、図示しないボルトなどの締結手段によりケース１１に固定される。これにより、コネクタ取付部１４で欠如した電磁波シールド機能が連続することになり、ケース１１全体として電磁波シールド機能が働くことになる。 On the other hand, the electromagnetic shield material outer connector 123 wraps around the inner connector 122 described above and is inserted so that the tip 123a contacts the electromagnetic wave shield layer 111 of the case 11, and is fixed to the case 11 by a fastening means such as a bolt (not shown). Is done. As a result, the electromagnetic wave shielding function lacking in the connector mounting portion 14 is continued, and the electromagnetic wave shielding function works as the case 11 as a whole.

なお、交流モータ２に接続された相手側のコネクタ１３も、雌型端子１３１が埋設された電気絶縁性樹脂からなるインナコネクタ１３２と、これを包み込む電磁波シールド材料からなるアウタコネクタ１３３を有し、雌型端子１３１をコネクタ１２ａの端子１２１に嵌合させることにより電気的に接続される。また、インナコネクタ１３２の外表面に設けられたシール部材１３４がコネクタ１２ａのアウタコネクタ１２３の内面に当接することにより、コネクタ１３側から水が浸入するのを防止することができる。さらに、コネクタ１２ａのアウタコネクタ１２３とコネクタ１３のアウタコネクタ１３３とが合わさることで、コネクタ１２ａ，１３の電磁波シールド性が確保される。 The mating connector 13 connected to the AC motor 2 also has an inner connector 132 made of an electrically insulating resin with a female terminal 131 embedded therein, and an outer connector 133 made of an electromagnetic wave shielding material that wraps the inner connector 132. Electrical connection is established by fitting the female terminal 131 to the terminal 121 of the connector 12a. In addition, the seal member 134 provided on the outer surface of the inner connector 132 abuts against the inner surface of the outer connector 123 of the connector 12a, thereby preventing water from entering from the connector 13 side. Furthermore, when the outer connector 123 of the connector 12a and the outer connector 133 of the connector 13 are combined, the electromagnetic wave shielding properties of the connectors 12a and 13 are ensured.

《第２実施形態》
図４（Ａ）は本発明の半導体モジュールの第２実施形態を示す破断斜視図であって、図１のＡ−Ａ線に沿う破断図、図４（Ｂ）は同じく第２実施形態を示す断面図であって、図１のＢ−Ｂ線に沿う断面図、図４（Ｃ）は図４（Ｂ）のＣ部拡大断面図である。 << Second Embodiment >>
4A is a cutaway perspective view showing a second embodiment of the semiconductor module of the present invention, and is a cutaway view taken along the line AA of FIG. 1, and FIG. 4B shows the second embodiment. It is sectional drawing, Comprising: Sectional drawing which follows the BB line of FIG. 1, FIG.4 (C) is the C section expanded sectional view of FIG.4 (B).

本実施形態のコネクタ取付部１４においては、上述した第１実施形態と同様、ケース１１の側壁面１１ａを構成する内側樹脂層１１２が、コネクタ取付部１４の全周にわたって電磁波シールド層１１１を跨いでケース１１の外側へ延在するように形成されている。そして、この延在した部分の外表面に全周にわたって溝部１２４が形成され、ここに水密性を確保するための、ＮＢＲ(ニトリルゴム)やＥＰＤＭ（エチレンプロピレンゴム）などの弾性率が高いシール部材１２５が装着される。 In the connector mounting portion 14 of the present embodiment, the inner resin layer 112 constituting the side wall surface 11a of the case 11 straddles the electromagnetic wave shielding layer 111 over the entire circumference of the connector mounting portion 14 as in the first embodiment described above. It is formed so as to extend to the outside of the case 11. Then, a groove 124 is formed on the entire outer surface of the extended portion, and a seal member having a high elastic modulus such as NBR (nitrile rubber) or EPDM (ethylene propylene rubber) is used to ensure watertightness. 125 is mounted.

ただし、内側樹脂層１１２の先端１１２ａが、上述した第１実施形態に比べてさらに外側に延在し、端子１２１の屈折部の直近部分を挟み込むように形成されている。 However, the front end 112a of the inner resin layer 112 extends further to the outside as compared with the first embodiment described above, and is formed so as to sandwich the portion closest to the refracting portion of the terminal 121.

このように内側樹脂層１１２の先端１１２ａにより端子１２１を挟み込むことにより、コネクタ１３をコネクタ１２ａに対して挿抜したときに作用する力が内側樹脂層１１２の先端１１２ａに集中する際に、接合面１２６に作用する応力が分散及び緩和される。換言すれば、コネクタ１３の挿抜時の負荷はケース１１で受けることになるので、インナコネクタ１２２と内側樹脂層１１２との接合面１２６に隙間やがたつきが生じ難くなる。 By sandwiching the terminal 121 by the tip 112a of the inner resin layer 112 in this way, when the force acting when the connector 13 is inserted into and removed from the connector 12a is concentrated on the tip 112a of the inner resin layer 112, the joint surface 126 is obtained. The stress acting on is dispersed and relaxed. In other words, since the load at the time of insertion / removal of the connector 13 is received by the case 11, a gap or rattling is less likely to occur on the joint surface 126 between the inner connector 122 and the inner resin layer 112.

《第３実施形態》
図５（Ａ）は本発明の半導体モジュールの第３実施形態を示す破断斜視図であって、図１のＡ−Ａ線に沿う破断図、図５（Ｂ）は同じく第３実施形態を示す断面図であって、図１のＢ−Ｂ線に沿う断面図、図５（Ｃ）は図５（Ｂ）のＣ部拡大断面図である。 << Third Embodiment >>
FIG. 5A is a cutaway perspective view showing a third embodiment of the semiconductor module of the present invention, and is a cutaway view taken along line AA of FIG. 1, and FIG. 5B shows the third embodiment. It is sectional drawing, Comprising: Sectional drawing which follows the BB line of FIG. 1, FIG.5 (C) is the C section enlarged sectional view of FIG.5 (B).

また、上述した第２実施形態と同様、内側樹脂層１１２の先端１１２ａが、上述した第１実施形態に比べてさらに外側に延在し、端子１２１の屈折部の直近部分を挟み込むように形成されている。 Similarly to the second embodiment described above, the front end 112a of the inner resin layer 112 extends further outward than the first embodiment described above, and is formed so as to sandwich the portion near the refracting portion of the terminal 121. ing.

これに加えて、インナコネクタ１２２のケース内側端部１２７は、鍔状に拡がって内側樹脂層１１２と一体的に接合されている。特に、コネクタ取付部１４において電磁波シールド層１１１の全体をケース外側に突出させ、電磁波シールド層１１１の一部と重なるように内側端部１２７が鍔状に延在している。 In addition, the case inner end portion 127 of the inner connector 122 extends in a bowl shape and is integrally joined to the inner resin layer 112. In particular, the entire electromagnetic shielding layer 111 protrudes outside the case at the connector mounting portion 14, and the inner end 127 extends in a bowl shape so as to overlap a part of the electromagnetic shielding layer 111.

また、インナコネクタ１２２は、内側樹脂層１１２や外側樹脂層１１３を構成するＰＰＳまたはＰＡ６６よりも弾性力がある（弾性率が高い）材料、たとえばＰＰＳやＰＡ６６にエラストマー樹脂をブレンドしたブレンドポリマーで構成されている。 The inner connector 122 is made of a material having elasticity (higher elastic modulus) than PPS or PA66 constituting the inner resin layer 112 or the outer resin layer 113, for example, a blend polymer obtained by blending an elastomer resin with PPS or PA66. Has been.

このようにインナコネクタ１２２のケース内側端部１２７を鍔状に拡げることにより、インナコネクタ１２２の内側端部１２７の強度が向上するので、コネクタ１３をコネクタ１２ａに対して挿抜したときに作用する力が内側樹脂層１１２の先端１１２ａに集中する際に、接合面１２６に作用する応力が分散及び緩和される。また、インナコネクタ１２２を弾性率が高い材料で構成することにより、インナコネクタ１２２と内側樹脂層１１２との接合面１２６が剥離し難くなる。 Since the strength of the inner end portion 127 of the inner connector 122 is improved by expanding the case inner end portion 127 of the inner connector 122 in this manner, the force acting when the connector 13 is inserted into and removed from the connector 12a. Is concentrated on the front end 112a of the inner resin layer 112, the stress acting on the joint surface 126 is dispersed and relaxed. Further, by configuring the inner connector 122 with a material having a high elastic modulus, the joint surface 126 between the inner connector 122 and the inner resin layer 112 is difficult to peel off.

《第４実施形態》
図６（Ａ）は本発明の半導体モジュールの第４実施形態を示す破断斜視図であって、図１のＡ−Ａ線に沿う破断図、図６（Ｂ）は同じく第４実施形態を示す断面図であって、図１のＢ−Ｂ線に沿う断面図、図６（Ｃ）は図６（Ａ）の電磁波シールド層の構造を示す破断斜視図である。 << 4th Embodiment >>
FIG. 6A is a cutaway perspective view showing a fourth embodiment of the semiconductor module of the present invention, and is a cutaway view taken along the line AA of FIG. 1, and FIG. 6B shows the fourth embodiment. It is sectional drawing, Comprising: Sectional drawing which follows the BB line of FIG. 1, FIG.6 (C) is a fractured perspective view which shows the structure of the electromagnetic wave shield layer of FIG. 6 (A).

上述した第１〜３実施形態では、コネクタ取付部１４において、ケース１１の側壁面１１ａを構成する内側樹脂層１１２が、コネクタ取付部１４の全周にわたって電磁波シールド層１１１を跨いでケース１１の外側へ延在するように形成され、この延在した部分の外表面に全周にわたって溝部１２４が形成され、ここに水密性を確保するための、ＮＢＲ(ニトリルゴム)やＥＰＤＭ（エチレンプロピレンゴム）などの弾性率が高いシール部材１２５が装着される。 In the first to third embodiments described above, in the connector mounting portion 14, the inner resin layer 112 constituting the side wall surface 11 a of the case 11 straddles the electromagnetic wave shielding layer 111 over the entire circumference of the connector mounting portion 14, and the outer side of the case 11. NBR (nitrile rubber), EPDM (ethylene propylene rubber), etc. for ensuring water-tightness are formed on the outer surface of the extended portion. A seal member 125 having a high elastic modulus is attached.

これに対して、本実施形態では、コネクタ取付部１４の部分だけケース１１の外側樹脂層１１３をケース１１の内側に廻り込ませ、この廻り込ませた外側樹脂層１１３が、コネクタ取付部１４の全周にわたって電磁波シールド層１１１を跨いでケース１１の外側へ延在するように形成されている。そして、この延在した部分の外表面に全周にわたって溝部１２４が形成され、ここに水密性を確保するための、ＮＢＲ(ニトリルゴム)やＥＰＤＭ（エチレンプロピレンゴム）などの弾性率が高いシール部材１２５が装着される。 On the other hand, in this embodiment, the outer resin layer 113 of the case 11 is wrapped around the inside of the case 11 only by the connector mounting portion 14, and the outer resin layer 113 that is wrapped around the outer surface of the connector mounting portion 14. It is formed so as to extend to the outside of the case 11 across the electromagnetic shielding layer 111 over the entire circumference. Then, a groove 124 is formed on the entire outer surface of the extended portion, and a seal member having a high elastic modulus such as NBR (nitrile rubber) or EPDM (ethylene propylene rubber) is used to ensure watertightness. 125 is mounted.

上述した二色成形法によりコネクタ取付部１４の部分だけ外側樹脂層１１３をケース１１の内側に廻り込ませるために、図６（Ｃ）に示すように電磁波シールド層１１１のコネクタ取付部１４の周囲に射出樹脂が挿通可能な複数の孔１１４が形成されている。そして、外側樹脂層１１３に対応するキャビティに溶融樹脂を注入すると、溶融樹脂はケース１１の外側に充填されると同時に、孔１１４を通ってケース１１の内側に廻り込むことになる。 In order to allow the outer resin layer 113 to wrap around the inside of the case 11 by only the portion of the connector mounting portion 14 by the two-color molding method described above, as shown in FIG. 6C, the periphery of the connector mounting portion 14 of the electromagnetic wave shielding layer 111 A plurality of holes 114 through which the injection resin can be inserted are formed. When molten resin is injected into the cavity corresponding to the outer resin layer 113, the molten resin fills the outside of the case 11 and at the same time, goes around the inside of the case 11 through the hole 114.

このように、内側樹脂層１１２に代えて外側樹脂層１１３とインナコネクタ１２２を一体的に成形しても、上述した第１実施形態と同様、インナコネクタ１２２に外力が作用して外側樹脂層１１３との接合面１２６に隙間やがたつきが生じたとしてもシール部材１２５によってケース１１内への水の浸入が防止される。 As described above, even if the outer resin layer 113 and the inner connector 122 are integrally formed instead of the inner resin layer 112, an external force acts on the inner connector 122 and the outer resin layer 113, as in the first embodiment described above. Even if a gap or rattling occurs on the joint surface 126, the sealing member 125 prevents water from entering the case 11.

なお、以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。 The embodiment described above is described for facilitating the understanding of the present invention, and is not described for limiting the present invention. Therefore, each element disclosed in the above embodiment is intended to include all design changes and equivalents belonging to the technical scope of the present invention.

たとえば、第４実施形態のように外側樹脂層１１３にシール部材１２５を設けた形態に、第２実施形態や第３実施形態の構成を適用することもできる。 For example, the configuration of the second embodiment or the third embodiment can be applied to the form in which the seal member 125 is provided on the outer resin layer 113 as in the fourth embodiment.

本発明の半導体モジュールの実施形態を示す全体斜視図である。1 is an overall perspective view showing an embodiment of a semiconductor module of the present invention. 本発明の半導体モジュールの実施形態を示す電気回路図である。It is an electric circuit diagram showing an embodiment of a semiconductor module of the present invention. （Ａ）は本発明の半導体モジュールの第１実施形態を示す破断斜視図であって、図１のＡ−Ａ線に沿う破断図、（Ｂ）は同じく第１実施形態を示す断面図であって、図１のＢ−Ｂ線に沿う断面図、（Ｃ）は図３（Ｂ）のＣ部拡大断面図である。(A) is the fracture | rupture perspective view which shows 1st Embodiment of the semiconductor module of this invention, Comprising: The fracture view which follows the AA line of FIG. 1, (B) is sectional drawing which similarly shows 1st Embodiment. 1 is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG. 1, and FIG. 3C is an enlarged cross-sectional view of a portion C in FIG. （Ａ）は本発明の半導体モジュールの第２実施形態を示す破断斜視図であって、図１のＡ−Ａ線に沿う破断図、（Ｂ）は同じく第２実施形態を示す断面図であって、図１のＢ−Ｂ線に沿う断面図、（Ｃ）は図４（Ｂ）のＣ部拡大断面図である。(A) is the fracture | rupture perspective view which shows 2nd Embodiment of the semiconductor module of this invention, Comprising: The fracture view which follows the AA line of FIG. 1, (B) is sectional drawing which similarly shows 2nd Embodiment. FIG. 4C is a cross-sectional view taken along line B-B in FIG. 1, and FIG. 4C is an enlarged cross-sectional view of a portion C in FIG. （Ａ）は本発明の半導体モジュールの第３実施形態を示す破断斜視図であって、図１のＡ−Ａ線に沿う破断図、（Ｂ）は同じく第３実施形態を示す断面図であって、図１のＢ−Ｂ線に沿う断面図、（Ｃ）は図５（Ｂ）のＣ部拡大断面図である。(A) is the fracture | rupture perspective view which shows 3rd Embodiment of the semiconductor module of this invention, Comprising: The fracture view which follows the AA line of FIG. 1, (B) is sectional drawing which similarly shows 3rd Embodiment. FIG. 5C is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG. 1, and FIG. 5C is an enlarged cross-sectional view of a portion C in FIG. （Ａ）は本発明の半導体モジュールの第４実施形態を示す破断斜視図であって、図１のＡ−Ａ線に沿う破断図、（Ｂ）は同じく第４実施形態を示す断面図であって、図１のＢ−Ｂ線に沿う断面図、（Ｃ）は図６（Ａ）の電磁波シールド層の構造を示す破断斜視図である。(A) is the fracture | rupture perspective view which shows 4th Embodiment of the semiconductor module of this invention, Comprising: The fracture view which follows the AA line of FIG. 1, (B) is sectional drawing which similarly shows 4th Embodiment. FIG. 7 is a sectional view taken along line B-B in FIG. 1, and FIG. 7C is a cutaway perspective view showing the structure of the electromagnetic wave shielding layer in FIG.

Explanation of symbols

１１…ケース
１１１…電磁波シールド層
１１２…内側樹脂層
１１３…外側樹脂層
１２ａ，１２ｂ…コネクタ
１２１…端子
１２２…インナコネクタ
１２３…アウタコネクタ
１２４…溝部
１２５…シール部材
１２６…接合面 DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Case 111 ... Electromagnetic wave shield layer 112 ... Inner resin layer 113 ... Outer resin layer 12a, 12b ... Connector 121 ... Terminal 122 ... Inner connector 123 ... Outer connector 124 ... Groove part 125 ... Sealing member 126 ... Joining surface

Claims

A case having an electromagnetic shielding layer made of a material that shields electromagnetic waves, a semiconductor device housed therein, an inner resin layer provided inside the case of the electromagnetic shielding layer, and an outer resin layer provided outside the case of the electromagnetic shielding layer And a connector electrically connected to at least one of the input terminal or the output terminal of the semiconductor device,
The connector includes an inner connector made of an electrically insulating material having a terminal connected to either the input terminal or the output terminal of the semiconductor device, and covers at least a part of the inner connector and shields the electromagnetic wave of the case An outer connector made of an electromagnetic shielding material attached to the outer resin layer of the case in contact with the layer,
The inner connector and the inner resin layer or outer resin layer of the case are integrally molded,
A semiconductor module, wherein a seal member is provided on the upstream side of the integrally molded joint surface between the inner resin layer or outer resin layer of the case and the outer connector.

2. The semiconductor module according to claim 1, wherein a joint portion of the inner resin layer or the outer resin layer formed integrally with the inner connector extends to the outside of the case across the electromagnetic shielding layer. .

3. The semiconductor module according to claim 1, wherein a joint portion of the inner resin layer or the outer resin layer formed integrally with the inner connector sandwiches a terminal of the inner connector.

The case inner end of the inner connector extends in a bowl shape and is integrally joined to an inner resin layer or an outer resin layer existing inside the case of the electromagnetic wave shielding layer. The semiconductor module in any one of -3.

The semiconductor module according to claim 1, wherein the inner connector is made of a material having a higher elastic modulus than the inner resin layer or the outer resin layer that is integrally molded.