JP2012222009A - Power semiconductor module - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce an insert molding defect of a nut, entirely reduce manufacturing cost of a power semiconductor module and improve an insulating property between the nut and a heat dissipation member.SOLUTION: There is provided a power semiconductor module 100 formed by arranging a power semiconductor element 1a in a case inside 4' defined by an enclosure case 4 having an external lead-out terminal 3 insert-molded therein, a heat dissipation member 2 and a lid body 5. In the module 100, a nut portion 10a having a function as a nut, and a connecting portion 10b having a nearly cylindrical shape and extending to an upper side from a top face 10a1 of the nut portion 10a, for connection to an upper side horizontal portion 3a of the external lead-out terminal 3 are formed in the cap nut 10, and the external lead-out terminal 3 and the cap nut 10 are insert-molded in a state in which the external lead-out terminal 3 and the cap nut 10 are integrated by pressing the connecting portion 10b into a screw hole 3a3 of the upper side horizontal portion 3a, and a resin of the enclosure case 4 is disposed between a lower face 10a2 of the nut portion 10a and an upper face 2a1 of the heat dissipation member 2.

Description

本発明は、外部導出端子がインサート成形された外囲ケースと、放熱部材と、蓋体とによって画定されるケース内部にパワー半導体素子が配置されたパワー半導体モジュールに関する。   The present invention relates to a power semiconductor module in which a power semiconductor element is disposed inside a case defined by an outer case in which an external lead-out terminal is insert-molded, a heat radiating member, and a lid.

特に、本発明は、ナットのインサート成形不良を低減しつつ、パワー半導体モジュール全体の製造コストを削減することができ、更に、ナットの下面と放熱部材の上面との間の絶縁性を向上させることができるパワー半導体モジュールに関する。   In particular, the present invention can reduce the manufacturing cost of the entire power semiconductor module while reducing the insert molding failure of the nut, and further improve the insulation between the lower surface of the nut and the upper surface of the heat dissipation member. It is related with the power semiconductor module which can do.

従来から、外部導出端子（主回路端子）がインサート成形された外囲ケース（樹脂ケース）と、放熱部材（金属ベース板）と、蓋体とによって画定されるケース内部にパワー半導体素子（電力用半導体素子）が配置されたパワー半導体モジュール（電力用半導体装置）が知られている。この種のパワー半導体モジュール（電力用半導体装置）の例としては、例えば特許文献１（特開２００２−７６２５５号公報）の図２に記載されたものがある。   Conventionally, a power semiconductor element (for power) is provided in a case defined by an outer case (resin case) in which an external lead-out terminal (main circuit terminal) is insert-molded, a heat radiating member (metal base plate), and a lid. 2. Description of the Related Art A power semiconductor module (power semiconductor device) in which a semiconductor element) is disposed is known. As an example of this type of power semiconductor module (power semiconductor device), for example, there is one described in FIG. 2 of Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-76255.

特許文献１の図２に記載されたパワー半導体モジュール（電力用半導体装置）では、ねじ穴（ボルト孔）が形成された上側水平部分（外部接続側端）と、鉛直部分と、下側水平部分（内部接続側端）とを有するように、外部導出端子（主回路端子）が成形前に概略クランク状に予め折り曲げられている。また、外部導出端子（主回路端子）の上側水平部分（外部接続側端）のねじ穴（ボルト孔）と、ナットの雌ねじ部とが概略同軸関係を有するように、外部導出端子（主回路端子）とナットとがインサート成形され、外囲ケース（樹脂ケース）が形成されている。   In the power semiconductor module (power semiconductor device) described in FIG. 2 of Patent Document 1, an upper horizontal portion (external connection side end) in which a screw hole (bolt hole) is formed, a vertical portion, and a lower horizontal portion The external lead-out terminal (main circuit terminal) is bent in advance into a substantially crank shape before molding so as to have (internal connection side end). Also, the external lead terminal (main circuit terminal) so that the screw hole (bolt hole) of the upper horizontal portion (external connection side end) of the external lead terminal (main circuit terminal) and the female thread portion of the nut have a substantially coaxial relationship. ) And a nut are insert-molded to form an outer case (resin case).

更に、特許文献１の図２に記載されたパワー半導体モジュール（電力用半導体装置）では、パワー半導体素子（電力用半導体素子）と放熱部材（金属ベース板）とが熱的に接続されている。また、パワー半導体素子（電力用半導体素子）と外部導出端子（主回路端子）の下側水平部分（内部接続側端）とが、ワイヤなどを介して電気的に接続されている。   Furthermore, in the power semiconductor module (power semiconductor device) described in FIG. 2 of Patent Document 1, the power semiconductor element (power semiconductor element) and the heat radiating member (metal base plate) are thermally connected. Further, the power semiconductor element (power semiconductor element) and the lower horizontal portion (internal connection side end) of the external lead-out terminal (main circuit terminal) are electrically connected via a wire or the like.

また、特許文献１の図２に記載されたパワー半導体モジュール（電力用半導体装置）では、外部導出端子（主回路端子）の上側水平部分（外部接続側端）の下側表面が外囲ケース（樹脂ケース）の樹脂内に埋設され、かつ、外部導出端子（主回路端子）の上側水平部分（外部接続側端）の上側表面（外側表面）が外囲ケース（樹脂ケース）の樹脂の外側に露出せしめられている。更に、外部導出端子（主回路端子）の下側水平部分（内部接続側端）のうち、パワー半導体素子（電力用半導体素子）に電気的に接続される部分が、外囲ケース（樹脂ケース）の樹脂の外側に露出せしめられている。また、パワー半導体素子（電力用半導体素子）と、外部導出端子（主回路端子）の下側水平部分（内部接続側端）のうち、外囲ケース（樹脂ケース）の樹脂の外側に露出せしめられている部分とが、封止樹脂によって封止されている。   Further, in the power semiconductor module (power semiconductor device) described in FIG. 2 of Patent Document 1, the lower surface of the upper horizontal portion (external connection side end) of the external lead-out terminal (main circuit terminal) is the outer case ( The upper surface (outer surface) of the upper horizontal portion (external connection side end) of the external lead-out terminal (main circuit terminal) is placed outside the resin of the outer case (resin case). It is exposed. Further, the portion of the lower horizontal portion (end on the internal connection side) of the external lead-out terminal (main circuit terminal) that is electrically connected to the power semiconductor element (power semiconductor element) is the outer case (resin case). It is exposed to the outside of the resin. Of the power semiconductor element (power semiconductor element) and the lower horizontal part (end of the internal connection side) of the external lead-out terminal (main circuit terminal), the outer case (resin case) is exposed outside the resin. The portion is sealed with a sealing resin.

特開２００２−７６２５５号公報JP 2002-76255 A 特開平６−０４７７７３号公報JP-A-6-047773 特開平６−６３９８７号公報JP-A-6-63987

ところで、特許文献１に記載されたパワー半導体モジュール（電力用半導体装置）では、外部導出端子（主回路端子）とナットとがインサート成形される時に、外部導出端子（主回路端子）とナットとが互いに接合されていない。そのため、特許文献１に記載されたパワー半導体モジュール（電力用半導体装置）では、外部導出端子（主回路端子）とナットとがインサート成形される時に、外部導出端子（主回路端子）とナットとを別個に成形用金型に固定する必要がある。   By the way, in the power semiconductor module (power semiconductor device) described in Patent Document 1, when the external lead-out terminal (main circuit terminal) and the nut are insert-molded, the external lead-out terminal (main circuit terminal) and the nut are They are not joined together. Therefore, in the power semiconductor module (power semiconductor device) described in Patent Document 1, when the external lead-out terminal (main circuit terminal) and the nut are insert-molded, the external lead-out terminal (main circuit terminal) and the nut are It is necessary to fix to the molding die separately.

例えば特許文献２（特開平６−０４７７７３号公報）の段落０００３、段落０００４に記載されたインサート成形の手法のように、成形用金型内に配置された円柱状のピンの外周面とナットの雌ねじ部のねじ山部とを嵌合させることによってナットが成形用金型に固定される場合には、成形時の樹脂の圧力などによってナットが成形用金型内で移動してしまい、その結果、成形不良が生じてしまうおそれがある。   For example, as in the insert molding technique described in paragraph 0003 and paragraph 0004 of Patent Document 2 (Japanese Patent Laid-Open No. 6-047773), the outer peripheral surface of a cylindrical pin arranged in a molding die and the nut When the nut is fixed to the molding die by fitting the threaded portion of the female thread portion, the nut moves in the molding die due to the pressure of the resin during molding, and as a result There is a risk that defective molding will occur.

一方、例えば特許文献３（特開平６−６３９８７号公報）の図３に記載されたインサート成形の手法のように、成形用金型内に配置された円柱状のピンの外周面に形成された雄ねじ部とナットの雌ねじ部とを螺合させることによってナットが成形用金型に固定される場合には、成形された外囲ケース（樹脂ケース）が金型から取り出される時に、外囲ケース（樹脂ケース）に損傷を与えることなく、外囲ケース（樹脂ケース）と一体となって円柱状のピンが金型から外れるように、かつ、成形時に樹脂の圧力などによって円柱状のピンが金型から外れてしまうことがないように、金型および円柱状のピンを極めて厳密な寸法関係で形成すると共に維持・管理する必要が生じてしまい、その結果、パワー半導体モジュール（電力用半導体装置）全体の製造コストが嵩んでしまう。   On the other hand, it was formed on the outer peripheral surface of a cylindrical pin arranged in a molding die as in the insert molding method described in FIG. 3 of Patent Document 3 (Japanese Patent Laid-Open No. 6-63987), for example. When the nut is fixed to the molding die by screwing the male screw portion and the female screw portion of the nut, when the molded outer case (resin case) is taken out from the die, the outer case ( Without damaging the resin case), the cylindrical pin is removed from the mold integrally with the outer case (resin case), and the cylindrical pin is molded by the resin pressure during molding. Therefore, it is necessary to form and maintain the mold and the cylindrical pin with a very strict dimensional relationship so that they are not detached from the power supply. As a result, the power semiconductor module (power semiconductor device) The manufacturing cost of the body will piling up.

更に、例えば特許文献３の図３に記載されたインサート成形の手法のように、成形用金型内に配置された円柱状のピンの外周面に形成された雄ねじ部とナットの雌ねじ部とを螺合させることによってナットが成形用金型に固定される場合には、成形前に円柱状のピンの雄ねじ部とナットの雌ねじ部とを螺合させる工程と、成形後に円柱状のピンの雄ねじ部とナットの雌ねじ部との螺合を解除する工程とが必要になってしまい、パワー半導体モジュール（電力用半導体装置）全体の製造コストが嵩んでしまう。   Further, as in the insert molding method described in FIG. 3 of Patent Document 3, for example, a male screw portion formed on the outer peripheral surface of a cylindrical pin disposed in a molding die and a female screw portion of a nut are provided. When the nut is fixed to the molding die by screwing, the male screw portion of the cylindrical pin and the female screw portion of the nut are screwed before molding, and the male screw of the cylindrical pin after molding. The process which cancels | releases the screwing of a part and the internal thread part of a nut will be needed, and the manufacturing cost of the whole power semiconductor module (power semiconductor device) will increase.

また、特許文献１に記載されたパワー半導体モジュール（電力用半導体装置）では、成形用金型にナットを固定するための円柱状のピンが成形時に必ず用いられるため、特許文献１の図２に記載されているように、外囲ケース（樹脂ケース）の成形後に、円柱状のピンに対応する空間が、ナットの下面と放熱部材（金属ベース板）の上面との間に残されてしまい、その結果、ナットの下面と放熱部材（金属ベース板）の上面との間を樹脂などによって確実に絶縁することができない。   Further, in the power semiconductor module (power semiconductor device) described in Patent Document 1, since a cylindrical pin for fixing a nut to a molding die is always used at the time of molding, FIG. As described, after molding the outer case (resin case), a space corresponding to the cylindrical pin is left between the lower surface of the nut and the upper surface of the heat radiating member (metal base plate), As a result, the bottom surface of the nut and the top surface of the heat dissipation member (metal base plate) cannot be reliably insulated with resin or the like.

前記問題点に鑑み、本発明は、特許文献１に記載されたパワー半導体モジュール（電力用半導体装置）に対して特許文献２の段落０００３、段落０００４に記載されたインサート成形の手法が適用される場合よりも、ナットが成形用金型内で移動してしまうことに伴う成形不良を低減することができるパワー半導体モジュールを提供することを目的とする。   In view of the above problems, the present invention is applied to the power semiconductor module (power semiconductor device) described in Patent Document 1 by the insert molding method described in Paragraph 0003 and Paragraph 0004 of Patent Document 2. It is an object of the present invention to provide a power semiconductor module that can reduce molding defects caused by movement of a nut in a molding die.

更に、本発明は、特許文献１に記載されたパワー半導体モジュール（電力用半導体装置）に対して特許文献３の図３に記載されたインサート成形の手法が適用される場合よりも、パワー半導体モジュール全体の製造コストを削減することができるパワー半導体モジュールを提供することを目的とする。   Furthermore, the present invention provides a power semiconductor module that is more effective than the case where the insert molding method described in FIG. 3 of Patent Document 3 is applied to the power semiconductor module (power semiconductor device) described in Patent Document 1. An object of the present invention is to provide a power semiconductor module capable of reducing the entire manufacturing cost.

その上、本発明は、特許文献１に記載されたパワー半導体モジュール（電力用半導体装置）よりも、ナットの下面と放熱部材の上面との間の絶縁性を向上させることができるパワー半導体モジュールを提供することを目的とする。   Moreover, the present invention provides a power semiconductor module that can improve the insulation between the lower surface of the nut and the upper surface of the heat dissipating member as compared with the power semiconductor module (power semiconductor device) described in Patent Document 1. The purpose is to provide.

換言すれば、本発明は、ナットのインサート成形不良を低減しつつ、パワー半導体モジュール全体の製造コストを削減することができ、更に、ナットの下面と放熱部材の上面との間の絶縁性を向上させることができるパワー半導体モジュールを提供することを目的とする。   In other words, the present invention can reduce the manufacturing cost of the entire power semiconductor module while reducing the insert molding failure of the nut, and further improve the insulation between the lower surface of the nut and the upper surface of the heat dissipation member. An object of the present invention is to provide a power semiconductor module that can be made to operate.

請求項１に記載の発明によれば、ねじ穴（３ａ３）が形成された上側水平部分（３ａ）と、鉛直部分（３ｂ）と、下側水平部分（３ｃ）とを有するように概略クランク状に折り曲げられた外部導出端子（３）を具備し、
外部導出端子（３）の上側水平部分（３ａ）のねじ穴（３ａ３）と、ナット（１０）の雌ねじ部（１０ａ３ａ１）とが概略同軸関係を有するように、概略クランク状に折り曲げられた外部導出端子（３）とナット（１０）とがインサート成形された樹脂製の外囲ケース（４）を具備し、
外囲ケース（４）と、放熱部材（２）と、蓋体（５）とによって画定されるケース内部（４’）にパワー半導体素子（１ａ）を配置し、
パワー半導体素子（１ａ）と放熱部材（２）とを熱的に接続し、
パワー半導体素子（１ａ）と外部導出端子（３）の下側水平部分（３ｃ）とを電気的に接続し、
少なくとも外部導出端子（３）の上側水平部分（３ａ）の下側表面（３ａ２）を外囲ケース（４）の樹脂内に埋設し、かつ、少なくとも外部導出端子（３）の上側水平部分（３ａ）の上側表面（３ａ１）を外囲ケース（４）の樹脂の外側に露出させ、
外部導出端子（３）の下側水平部分（３ｃ）のうち、少なくともパワー半導体素子（１ａ）に電気的に接続される部分（３ｃ１ａ）を外囲ケース（４）の樹脂の外側に露出させ、
少なくともパワー半導体素子（１ａ）と、外部導出端子（３）の下側水平部分（３ｃ）のうち、外囲ケース（４）の樹脂の外側に露出せしめられている部分（３ｃ−１）とを、封止樹脂（６）によって封止したパワー半導体モジュール（１００）において、
ナット（１０）として、下側が閉じているねじ穴（１０ａ３）を有する袋ナット（１０）を用い、
ナットとしての機能を有するナット部（１０ａ）と、外部導出端子（３）の上側水平部分（３ａ）に接合するためにナット部（１０ａ）の上面（１０ａ１）から上側に延びている概略円筒状の接合部（１０ｂ）とを、袋ナット（１０）に形成し、
外部導出端子（３）の上側水平部分（３ａ）のねじ穴（３ａ３）に対して袋ナット（１０）の概略円筒状の接合部（１０ｂ）を圧入することによって外部導出端子（３）と袋ナット（１０）とを一体化させた状態で、外部導出端子（３）と袋ナット（１０）とをインサート成形し、
ナット部（１０ａ）の下面（１０ａ２）と放熱部材（２）の上面（２ａ１）との間に外囲ケース（４）の樹脂を配置したことを特徴とするパワー半導体モジュール（１００）が提供される。 According to the first aspect of the present invention, it is generally crank-shaped so as to have the upper horizontal portion (3a) in which the screw hole (3a3) is formed, the vertical portion (3b), and the lower horizontal portion (3c). An external lead-out terminal (3) bent into
External lead-out bent in a generally crank shape so that the screw hole (3a3) of the upper horizontal portion (3a) of the external lead-out terminal (3) and the female screw portion (10a3a1) of the nut (10) have a substantially coaxial relationship. A resin outer case (4) in which a terminal (3) and a nut (10) are insert-molded;
The power semiconductor element (1a) is disposed inside the case (4 ′) defined by the outer case (4), the heat dissipation member (2), and the lid (5),
The power semiconductor element (1a) and the heat dissipation member (2) are thermally connected,
Electrically connecting the power semiconductor element (1a) and the lower horizontal portion (3c) of the external lead-out terminal (3);
At least the lower surface (3a2) of the upper horizontal portion (3a) of the external lead-out terminal (3) is embedded in the resin of the outer casing (4), and at least the upper horizontal portion (3a of the external lead-out terminal (3) ) Is exposed to the outside of the resin of the outer case (4),
Of the lower horizontal part (3c) of the external lead-out terminal (3), at least a part (3c1a) electrically connected to the power semiconductor element (1a) is exposed to the outside of the resin of the outer case (4),
At least the power semiconductor element (1a) and the portion (3c-1) of the lower horizontal portion (3c) of the outer lead-out terminal (3) exposed to the outside of the resin of the outer case (4) In the power semiconductor module (100) sealed with the sealing resin (6),
As the nut (10), a cap nut (10) having a screw hole (10a3) whose bottom is closed is used.
A generally cylindrical shape extending upward from the upper surface (10a1) of the nut portion (10a) in order to join the nut portion (10a) having a function as a nut and the upper horizontal portion (3a) of the external lead-out terminal (3) A joint nut (10b) is formed on the cap nut (10),
By inserting a substantially cylindrical joint (10b) of the cap nut (10) into the screw hole (3a3) of the upper horizontal portion (3a) of the external lead-out terminal (3), the external lead-out terminal (3) and the bag With the nut (10) integrated, the external lead-out terminal (3) and the cap nut (10) are insert molded,
There is provided a power semiconductor module (100) characterized in that the resin of the outer case (4) is disposed between the lower surface (10a2) of the nut portion (10a) and the upper surface (2a1) of the heat radiating member (2). The

請求項２に記載の発明によれば、外部導出端子（３）の上側水平部分（３ａ）の厚さ（Ｔ３ａ）を袋ナット（１０）の概略円筒状の接合部（１０ｂ）の長さ（Ｌ１０ｂ）よりも大きく設定し、
外部導出端子（３）の上側水平部分（３ａ）のねじ穴（３ａ３）の内周面（３ａ３ａ）の上側部分（３ａ３ａ１）と袋ナット（１０）の接合部（１０ｂ）の外周面（１０ｂ３）とを嵌合させることなく、外部導出端子（３）の上側水平部分（３ａ）のねじ穴（３ａ３）の内周面（３ａ３ａ）の下側部分（３ａ３ａ２）と袋ナット（１０）の接合部（１０ｂ）の外周面（１０ｂ３）とを嵌合させることによって、外部導出端子（３）と袋ナット（１０）とを一体化させたことを特徴とする請求項１に記載のパワー半導体モジュール（１００）が提供される。 According to the invention described in claim 2, the thickness (T3a) of the upper horizontal portion (3a) of the external lead-out terminal (3) is set to the length of the substantially cylindrical joint (10b) of the cap nut (10) ( L10b) is set larger than
The outer peripheral surface (10b3) of the joint portion (10b) of the cap nut (10) and the upper portion (3a3a1) of the inner peripheral surface (3a3a) of the screw hole (3a3) of the upper horizontal portion (3a) of the external lead-out terminal (3) Between the inner peripheral surface (3a3a) of the screw hole (3a3) of the upper horizontal portion (3a) of the external lead-out terminal (3) and the cap nut (10) The power semiconductor module according to claim 1, wherein the external lead-out terminal (3) and the cap nut (10) are integrated by fitting the outer peripheral surface (10b3) of the (10b). 100).

請求項３に記載の発明によれば、袋ナット（１０）の概略円筒状の接合部（１０ｂ）の内周面（１０ｂ２）にテーパ状部（１０ｂ２ａ）と円筒状部（１０ｂ２ｂ）とを形成し、
袋ナット（１０）の概略円筒状の接合部（１０ｂ）の内周面（１０ｂ２）の円筒状部（１０ｂ２ｂ）をテーパ状部（１０ｂ２ａ）よりも下側に配置し、
袋ナット（１０）のナット部（１０ａ）の雌ねじ部（１０ａ３ａ１）に連続する雌ねじ部（１０ｂ２ｂ１）を、接合部（１０ｂ）の内周面（１０ｂ２）のテーパ状部（１０ｂ２ａ）に形成せず、円筒状部（１０ｂ２ｂ）のみに形成したことを特徴とする請求項２に記載のパワー半導体モジュール（１００）が提供される。 According to invention of Claim 3, a taper-shaped part (10b2a) and a cylindrical part (10b2b) are formed in the internal peripheral surface (10b2) of the substantially cylindrical junction part (10b) of a cap nut (10). And
The cylindrical part (10b2b) of the inner peripheral surface (10b2) of the substantially cylindrical joint part (10b) of the cap nut (10) is disposed below the tapered part (10b2a),
The internal thread portion (10b2b1) continuous with the internal thread portion (10a3a1) of the nut portion (10a) of the cap nut (10) is not formed on the tapered portion (10b2a) of the inner peripheral surface (10b2) of the joint portion (10b). The power semiconductor module (100) according to claim 2, wherein the power semiconductor module (100) is formed only in the cylindrical portion (10b2b).

請求項４に記載の発明によれば、袋ナット（１０）の中心軸線（１０’）に垂直な断面内における袋ナット（１０）のナット部（１０ａ）の外周面（１０ａ４）の形状を円形に設定したことを特徴とする請求項３に記載のパワー半導体モジュール（１００）が提供される。   According to invention of Claim 4, the shape of the outer peripheral surface (10a4) of the nut part (10a) of the cap nut (10) in the cross section perpendicular | vertical to the central axis (10 ') of the cap nut (10) is circular. A power semiconductor module (100) according to claim 3 is provided.

請求項１に記載のパワー半導体モジュール（１００）では、ねじ穴（３ａ３）が形成された上側水平部分（３ａ）と、鉛直部分（３ｂ）と、下側水平部分（３ｃ）とを有するように概略クランク状に折り曲げられた外部導出端子（３）が設けられている。また、外部導出端子（３）の上側水平部分（３ａ）のねじ穴（３ａ３）と、ナット（１０）の雌ねじ部（１０ａ３ａ１）とが概略同軸関係を有するように、概略クランク状に折り曲げられた外部導出端子（３）とナット（１０）とがインサート成形された樹脂製の外囲ケース（４）が設けられている。   The power semiconductor module (100) according to claim 1, wherein the power semiconductor module (100) has an upper horizontal portion (3a) in which a screw hole (3a3) is formed, a vertical portion (3b), and a lower horizontal portion (3c). An external lead-out terminal (3) bent in a substantially crank shape is provided. Further, the screw hole (3a3) of the upper horizontal portion (3a) of the external lead-out terminal (3) and the female screw portion (10a3a1) of the nut (10) were bent in a substantially crank shape so as to have a substantially coaxial relationship. A resin outer case (4) in which an external lead-out terminal (3) and a nut (10) are insert-molded is provided.

更に、請求項１に記載のパワー半導体モジュール（１００）では、外囲ケース（４）と、放熱部材（２）と、蓋体（５）とによって画定されるケース内部（４’）にパワー半導体素子（１ａ）が配置されている。また、パワー半導体素子（１ａ）と放熱部材（２）とが熱的に接続されている。更に、パワー半導体素子（１ａ）と外部導出端子（３）の下側水平部分（３ｃ）とが電気的に接続されている。   Furthermore, in the power semiconductor module (100) according to claim 1, the power semiconductor is provided inside the case (4 ′) defined by the outer case (4), the heat radiating member (2), and the lid (5). The element (1a) is arranged. Moreover, the power semiconductor element (1a) and the heat dissipation member (2) are thermally connected. Furthermore, the power semiconductor element (1a) and the lower horizontal portion (3c) of the external lead-out terminal (3) are electrically connected.

また、請求項１に記載のパワー半導体モジュール（１００）では、少なくとも外部導出端子（３）の上側水平部分（３ａ）の下側表面（３ａ２）が、外囲ケース（４）の樹脂内に埋設されており、かつ、少なくとも外部導出端子（３）の上側水平部分（３ａ）の上側表面（３ａ１）が、外囲ケース（４）の樹脂の外側に露出せしめられている。更に、外部導出端子（３）の下側水平部分（３ｃ）のうち、少なくともパワー半導体素子（１ａ）に電気的に接続される部分（３ｃ１ａ）が、外囲ケース（４）の樹脂の外側に露出せしめられている。また、少なくともパワー半導体素子（１ａ）と、外部導出端子（３）の下側水平部分（３ｃ）のうち、外囲ケース（４）の樹脂の外側に露出せしめられている部分（３ｃ−１）とが、封止樹脂（６）によって封止されている。   In the power semiconductor module (100) according to claim 1, at least the lower surface (3a2) of the upper horizontal portion (3a) of the external lead-out terminal (3) is embedded in the resin of the outer case (4). In addition, at least the upper surface (3a1) of the upper horizontal portion (3a) of the external lead-out terminal (3) is exposed to the outside of the resin of the outer case (4). Further, at least a portion (3c1a) electrically connected to the power semiconductor element (1a) of the lower horizontal portion (3c) of the external lead-out terminal (3) is outside the resin of the outer case (4). It is exposed. Also, at least the power semiconductor element (1a) and the lower horizontal portion (3c) of the external lead-out terminal (3), the portion (3c-1) exposed outside the resin of the outer case (4) Are sealed with a sealing resin (6).

詳細には、請求項１に記載のパワー半導体モジュール（１００）では、ナット（１０）として、下側が閉じているねじ穴（１０ａ３）を有する袋ナット（１０）が用いられている。また、ナットとしての機能を有するナット部（１０ａ）と、外部導出端子（３）の上側水平部分（３ａ）に接合するためにナット部（１０ａ）の上面（１０ａ１）から上側に延びている概略円筒状の接合部（１０ｂ）とが、袋ナット（１０）に形成されている。   Specifically, in the power semiconductor module (100) according to claim 1, a cap nut (10) having a screw hole (10a3) whose lower side is closed is used as the nut (10). The nut portion (10a) having a function as a nut and an outline extending upward from the upper surface (10a1) of the nut portion (10a) in order to join to the upper horizontal portion (3a) of the external lead-out terminal (3). A cylindrical joint (10b) is formed on the cap nut (10).

更に、請求項１に記載のパワー半導体モジュール（１００）では、外部導出端子（３）の上側水平部分（３ａ）のねじ穴（３ａ３）に対して袋ナット（１０）の概略円筒状の接合部（１０ｂ）を圧入することによって外部導出端子（３）と袋ナット（１０）とを一体化させた状態で、外部導出端子（３）と袋ナット（１０）とがインサート成形されている。   Furthermore, in the power semiconductor module (100) according to claim 1, the substantially cylindrical joint of the cap nut (10) with respect to the screw hole (3a3) of the upper horizontal portion (3a) of the external lead-out terminal (3). The external lead-out terminal (3) and the cap nut (10) are insert-molded in a state where the external lead-out terminal (3) and the cap nut (10) are integrated by press-fitting (10b).

そのため、請求項１に記載のパワー半導体モジュール（１００）では、外部導出端子（３）と袋ナット（１０）とがインサート成形される時に、外部導出端子（３）と袋ナット（１０）とを別個に成形用金型に固定する必要がない。   Therefore, in the power semiconductor module (100) according to claim 1, when the external lead-out terminal (3) and the cap nut (10) are insert-molded, the external lead-out terminal (3) and the cap nut (10) are There is no need to separately fix to the mold.

つまり、請求項１に記載のパワー半導体モジュール（１００）では、外部導出端子（３）と袋ナット（１０）とがインサート成形される時に、外部導出端子（３）が成形用金型に対して固定されると、それに伴って、袋ナット（１０）も成形用金型に対して固定される。   In other words, in the power semiconductor module (100) according to claim 1, when the external lead-out terminal (3) and the cap nut (10) are insert-molded, the external lead-out terminal (3) is against the molding die. When it is fixed, the cap nut (10) is also fixed to the molding die.

その結果、請求項１に記載のパワー半導体モジュール（１００）によれば、外部導出端子（主回路端子）とナットとがインサート成形される時に外部導出端子（主回路端子）とナットとを別個に成形用金型に固定しなければならない特許文献１に記載されたパワー半導体モジュール（電力用半導体装置）に対して特許文献２の段落０００３、段落０００４に記載されたインサート成形の手法が適用される場合のように、ナットが成形用金型内で移動してしまうことに伴う成形不良のおそれを低減することができる。   As a result, according to the power semiconductor module (100) of claim 1, when the external lead-out terminal (main circuit terminal) and the nut are insert-molded, the external lead-out terminal (main circuit terminal) and the nut are separately provided. The insert molding technique described in paragraphs 0003 and 0004 of Patent Document 2 is applied to the power semiconductor module (power semiconductor device) described in Patent Document 1 that must be fixed to the molding die. As in the case, it is possible to reduce the risk of molding failure due to the nut moving in the molding die.

また、請求項１に記載のパワー半導体モジュール（１００）によれば、外部導出端子（主回路端子）とナットとがインサート成形される時に外部導出端子（主回路端子）とナットとを別個に成形用金型に固定しなければならない特許文献１に記載されたパワー半導体モジュール（電力用半導体装置）に対して特許文献３の図３に記載されたインサート成形の手法が適用される場合のように、パワー半導体モジュール全体の製造コストが嵩んでしまうおそれを回避することができる。   According to the power semiconductor module (100) of claim 1, when the external lead-out terminal (main circuit terminal) and the nut are insert-molded, the external lead-out terminal (main circuit terminal) and the nut are formed separately. As in the case where the insert molding method described in FIG. 3 of Patent Document 3 is applied to the power semiconductor module (power semiconductor device) described in Patent Document 1 that must be fixed to the metal mold. Therefore, it is possible to avoid a risk that the manufacturing cost of the entire power semiconductor module increases.

その上、請求項１に記載のパワー半導体モジュール（１００）では、ナット部（１０ａ）の下面（１０ａ２）と放熱部材（２）の上面（２ａ１）との間に外囲ケース（４）の樹脂が配置されている。   Moreover, in the power semiconductor module (100) according to claim 1, the resin of the enclosing case (4) is provided between the lower surface (10a2) of the nut portion (10a) and the upper surface (2a1) of the heat radiating member (2). Is arranged.

つまり、請求項１に記載のパワー半導体モジュール（１００）では、上述したように、ナット（１０）として、下側が閉じているねじ穴（１０ａ３）を有する袋ナット（１０）が用いられているため、円柱状のピンに対応する空間がナットの下面と放熱部材（金属ベース板）の上面との間に残されてしまう特許文献１の図２に記載されたパワー半導体モジュール（電力用半導体装置）とは異なり、ナット部（１０ａ）の下面（１０ａ２）と放熱部材（２）の上面（２ａ１）との間に外囲ケース（４）の樹脂を配置することができる。   That is, in the power semiconductor module (100) according to claim 1, as described above, the cap nut (10) having the screw hole (10a3) whose lower side is closed is used as the nut (10). The power semiconductor module (power semiconductor device) described in FIG. 2 of Patent Document 1 in which a space corresponding to the cylindrical pin is left between the lower surface of the nut and the upper surface of the heat dissipation member (metal base plate). Unlike the case, the resin of the outer case (4) can be disposed between the lower surface (10a2) of the nut portion (10a) and the upper surface (2a1) of the heat radiating member (2).

その結果、請求項１に記載のパワー半導体モジュール（１００）によれば、円柱状のピンに対応する空間がナットの下面と放熱部材（金属ベース板）の上面との間に残されてしまう特許文献１の図２に記載されたパワー半導体モジュール（電力用半導体装置）よりも、ナット部（１０ａ）の下面（１０ａ２）と放熱部材（２）の上面（２ａ１）との間の絶縁性を向上させることができる   As a result, according to the power semiconductor module (100) of claim 1, the space corresponding to the cylindrical pin is left between the lower surface of the nut and the upper surface of the heat dissipation member (metal base plate). Compared with the power semiconductor module (power semiconductor device) described in FIG. 2 of Document 1, the insulation between the lower surface (10a2) of the nut portion (10a) and the upper surface (2a1) of the heat dissipation member (2) is improved. Can be

換言すれば、請求項１に記載のパワー半導体モジュール（１００）によれば、袋ナット（１０）のインサート成形不良を低減しつつ、パワー半導体モジュール（１００）全体の製造コストを削減することができ、更に、ナット部（１０ａ）の下面（１０ａ２）と放熱部材（２）の上面（２ａ１）との間の絶縁性を向上させることができる。   In other words, according to the power semiconductor module (100) of the first aspect, it is possible to reduce the manufacturing cost of the entire power semiconductor module (100) while reducing the insert molding failure of the cap nut (10). Furthermore, the insulation between the lower surface (10a2) of the nut portion (10a) and the upper surface (2a1) of the heat dissipation member (2) can be improved.

請求項２に記載のパワー半導体モジュール（１００）では、外部導出端子（３）の上側水平部分（３ａ）の厚さ（Ｔ３ａ）が、袋ナット（１０）の概略円筒状の接合部（１０ｂ）の長さ（Ｌ１０ｂ）よりも大きく設定されている。   In the power semiconductor module (100) according to claim 2, the thickness (T3a) of the upper horizontal portion (3a) of the external lead-out terminal (3) is a substantially cylindrical joint (10b) of the cap nut (10). Is set to be larger than the length (L10b).

詳細には、請求項２に記載のパワー半導体モジュール（１００）では、外部導出端子（３）の上側水平部分（３ａ）のねじ穴（３ａ３）の内周面（３ａ３ａ）の上側部分（３ａ３ａ１）と袋ナット（１０）の接合部（１０ｂ）の外周面（１０ｂ３）とを嵌合させることなく、外部導出端子（３）の上側水平部分（３ａ）のねじ穴（３ａ３）の内周面（３ａ３ａ）の下側部分（３ａ３ａ２）と袋ナット（１０）の接合部（１０ｂ）の外周面（１０ｂ３）とを嵌合させることによって、外部導出端子（３）と袋ナット（１０）とが一体化せしめられている。   Specifically, in the power semiconductor module (100) according to claim 2, the upper portion (3a3a1) of the inner peripheral surface (3a3a) of the screw hole (3a3) of the upper horizontal portion (3a) of the external lead-out terminal (3). The inner peripheral surface of the screw hole (3a3) of the upper horizontal portion (3a) of the external lead-out terminal (3) without fitting the outer peripheral surface (10b3) of the joint portion (10b) of the cap nut (10) ( The outer lead-out terminal (3) and the cap nut (10) are integrated by fitting the lower portion (3a3a2) of 3a3a and the outer peripheral surface (10b3) of the joint portion (10b) of the cap nut (10). It has been garnished.

そのため、請求項２に記載のパワー半導体モジュール（１００）によれば、袋ナット（１０）の概略円筒状の接合部（１０ｂ）が外部導出端子（３）の上側水平部分（３ａ）の上側表面（３ａ１）よりも上側に突出するのに伴って、外部導出端子（３）の上側水平部分（３ａ）の上側表面（３ａ１）とブスバーの下側表面とを密着させることができなくなるおそれを回避することができる。   Therefore, according to the power semiconductor module (100) of claim 2, the substantially cylindrical joint (10b) of the cap nut (10) is the upper surface of the upper horizontal portion (3a) of the external lead-out terminal (3). Avoiding the possibility that the upper surface (3a1) of the upper horizontal portion (3a) of the external lead-out terminal (3) cannot be brought into close contact with the lower surface of the bus bar as it protrudes upward from (3a1). can do.

更に、請求項２に記載のパワー半導体モジュール（１００）によれば、一体化せしめられた外部導出端子（３）および袋ナット（１０）を成形用金型に固定する時に、外部導出端子（３）の上側水平部分（３ａ）のねじ穴（３ａ３）の内周面（３ａ３ａ）の上側部分（３ａ３ａ１）を、成形用金型に対する外部導出端子（３）および袋ナット（１０）の位置決めなどに利用することができる。   Further, according to the power semiconductor module (100) of the second aspect, when the integrated external lead-out terminal (3) and cap nut (10) are fixed to the molding die, the external lead-out terminal (3) ) For positioning the external lead-out terminal (3) and the cap nut (10) with respect to the molding die, etc., on the inner peripheral surface (3a3a) of the screw hole (3a3) of the upper horizontal portion (3a) Can be used.

請求項３に記載のパワー半導体モジュール（１００）では、袋ナット（１０）の概略円筒状の接合部（１０ｂ）の内周面（１０ｂ２）にテーパ状部（１０ｂ２ａ）と円筒状部（１０ｂ２ｂ）とが形成されている。また、袋ナット（１０）の概略円筒状の接合部（１０ｂ）の内周面（１０ｂ２）の円筒状部（１０ｂ２ｂ）が、テーパ状部（１０ｂ２ａ）よりも下側に配置されている。更に、袋ナット（１０）のナット部（１０ａ）の雌ねじ部（１０ａ３ａ１）に連続する雌ねじ部（１０ｂ２ｂ１）が、接合部（１０ｂ）の内周面（１０ｂ２）のテーパ状部（１０ｂ２ａ）に形成されず、円筒状部（１０ｂ２ｂ）のみに形成されている。   In the power semiconductor module (100) according to claim 3, the tapered portion (10b2a) and the cylindrical portion (10b2b) are formed on the inner peripheral surface (10b2) of the substantially cylindrical joint portion (10b) of the cap nut (10). And are formed. Moreover, the cylindrical part (10b2b) of the inner peripheral surface (10b2) of the substantially cylindrical joint part (10b) of the cap nut (10) is disposed below the tapered part (10b2a). Furthermore, the internal thread part (10b2b1) continuing to the internal thread part (10a3a1) of the nut part (10a) of the cap nut (10) is formed on the tapered part (10b2a) of the inner peripheral surface (10b2) of the joint part (10b). It is not formed in the cylindrical part (10b2b).

換言すれば、請求項３に記載のパワー半導体モジュール（１００）では、袋ナット（１０）のナット部（１０ａ）の雌ねじ部（１０ａ３ａ１）に連続する雌ねじ部（１０ｂ２ｂ１）が、接合部（１０ｂ）の内周面（１０ｂ２）の円筒状部（１０ｂ２ｂ）に形成されている。   In other words, in the power semiconductor module (100) according to claim 3, the female screw portion (10b2b1) continuous with the female screw portion (10a3a1) of the nut portion (10a) of the cap nut (10) is connected to the joint portion (10b). It is formed in the cylindrical part (10b2b) of the inner peripheral surface (10b2).

そのため、請求項３に記載のパワー半導体モジュール（１００）によれば、雌ねじ部（１０ｂ２ｂ１）が袋ナット（１０）の概略円筒状の接合部（１０ｂ）の内周面（１０ｂ２）の円筒状部（１０ｂ２ｂ）に形成されていない場合よりも、外部導出端子（３）の上側水平部分（３ａ）に対してブスバーを固定するためのボルトの雄ねじ部のねじ山部と螺合する袋ナット（１０）の雌ねじ部（１０ａ３ａ１，１０ｂ２ｂ１）のねじ山部の数を増加させることができる。   Therefore, according to the power semiconductor module (100) of claim 3, the female thread portion (10b2b1) is a cylindrical portion of the inner peripheral surface (10b2) of the substantially cylindrical joint portion (10b) of the cap nut (10). The cap nut (10) which is screwed with the thread portion of the male screw portion of the bolt for fixing the bus bar to the upper horizontal portion (3a) of the external lead-out terminal (3) than when not formed in (10b2b) ) Of the female screw portions (10a3a1, 10b2b1) can be increased.

更に、請求項３に記載のパワー半導体モジュール（１００）では、袋ナット（１０）のナット部（１０ａ）の雌ねじ部（１０ａ３ａ１）に連続する雌ねじ部（１０ｂ２ｂ１）が、接合部（１０ｂ）の内周面（１０ｂ２）のテーパ状部（１０ｂ２ａ）に形成されていない。   Furthermore, in the power semiconductor module (100) according to claim 3, the female screw portion (10b2b1) continuous with the female screw portion (10a3a1) of the nut portion (10a) of the cap nut (10) is provided in the joint portion (10b). It is not formed in the taper-shaped part (10b2a) of a surrounding surface (10b2).

そのため、請求項３に記載のパワー半導体モジュール（１００）によれば、一体化せしめられた外部導出端子（３）および袋ナット（１０）を成形用金型に固定する時に、袋ナット（１０）の接合部（１０ｂ）の内周面（１０ｂ２）のテーパ状部（１０ｂ２ａ）を、成形用金型に対する外部導出端子（３）および袋ナット（１０）の位置決めなどに利用することができる。   Therefore, according to the power semiconductor module (100) of claim 3, when fixing the integrated external lead-out terminal (3) and cap nut (10) to the molding die, the cap nut (10) The tapered part (10b2a) of the inner peripheral surface (10b2) of the joint part (10b) can be used for positioning the external lead-out terminal (3) and the cap nut (10) with respect to the molding die.

仮に、袋ナット（１０）の中心軸線（１０’）に垂直な断面内における袋ナット（１０）のナット部（１０ａ）の外周面（１０ａ４）の形状が例えば六角形などのような多角形に設定されている場合には、外囲ケース（４）の樹脂に対する袋ナット（１０）の食いつきを向上させることができる。   Temporarily, the shape of the outer peripheral surface (10a4) of the nut part (10a) of the cap nut (10) in the cross section perpendicular to the central axis (10 ′) of the cap nut (10) is a polygon such as a hexagon. When set, the biting of the cap nut (10) against the resin of the outer case (4) can be improved.

一方、袋ナット（１０）の中心軸線（１０’）に垂直な断面内における袋ナット（１０）のナット部（１０ａ）の外周面（１０ａ４）の形状が例えば六角形などのような多角形に設定されている場合には、その多角形の辺の中点から袋ナット（１０）の中心軸線（１０’）までの距離(ＲＳ）と、その多角形の辺の頂点から袋ナット（１０）の中心軸線（１０’）までの距離（ＲＬ）とが異なる。   On the other hand, the shape of the outer peripheral surface (10a4) of the nut portion (10a) of the cap nut (10) in the cross section perpendicular to the central axis (10 ′) of the cap nut (10) is a polygon such as a hexagon. If set, the distance (RS) from the midpoint of the polygon side to the center axis (10 ') of the cap nut (10) and the cap nut (10) from the apex of the polygon side Is different from the distance (RL) to the central axis (10 ′).

そのため、袋ナット（１０）の中心軸線（１０’）に垂直な断面内における袋ナット（１０）のナット部（１０ａ）の外周面（１０ａ４）の形状が例えば六角形などのような多角形に設定されている場合には、袋ナット（１０）の周りの外囲ケース（４）の樹脂の袋ナット（１０）の径方向の肉厚（Ｔ４）を限界まで薄くすることによってパワー半導体モジュール（１００）全体の小型化を図ろうとすると、外部導出端子（３）の上側水平部分（３ａ）に対する袋ナット（１０）のナット部（１０ａ）の周方向の回転位置を厳密に管理する必要が生じてしまい、その結果、パワー半導体モジュール（１００）全体の製造コストが嵩んでしまう。   Therefore, the shape of the outer peripheral surface (10a4) of the nut portion (10a) of the cap nut (10) in the cross section perpendicular to the central axis (10 ′) of the cap nut (10) is a polygon such as a hexagon. If set, the power semiconductor module (T4) is reduced by reducing the thickness (T4) in the radial direction of the resin cap nut (10) of the surrounding case (4) around the cap nut (10) to the limit. 100) In order to reduce the overall size, it is necessary to strictly manage the circumferential rotational position of the nut portion (10a) of the cap nut (10) with respect to the upper horizontal portion (3a) of the external lead-out terminal (3). As a result, the manufacturing cost of the entire power semiconductor module (100) increases.

この点に鑑み、請求項４に記載のパワー半導体モジュール（１００）では、袋ナット（１０）の中心軸線（１０’）に垂直な断面内における袋ナット（１０）のナット部（１０ａ）の外周面（１０ａ４）の形状が円形に設定されている。   In view of this point, in the power semiconductor module (100) according to claim 4, the outer periphery of the nut portion (10a) of the cap nut (10) in a cross section perpendicular to the central axis (10 ') of the cap nut (10). The shape of the surface (10a4) is set to be circular.

そのため、請求項４に記載のパワー半導体モジュール（１００）によれば、外部導出端子（３）の上側水平部分（３ａ）に対する袋ナット（１０）のナット部（１０ａ）の周方向の回転位置を管理する必要なく、袋ナット（１０）の周りの外囲ケース（４）の樹脂の袋ナット（１０）の径方向の肉厚（Ｔ４）を薄くすることによってパワー半導体モジュール（１００）全体を小型化することができる。   Therefore, according to the power semiconductor module (100) of claim 4, the rotational position in the circumferential direction of the nut portion (10a) of the cap nut (10) with respect to the upper horizontal portion (3a) of the external lead-out terminal (3). The entire power semiconductor module (100) is reduced in size by reducing the radial thickness (T4) of the resin cap nut (10) in the surrounding case (4) around the cap nut (10) without the need for management. Can be

第１の実施形態のパワー半導体モジュール１００の主要部を示した図である。It is the figure which showed the principal part of the power semiconductor module 100 of 1st Embodiment. 第１の実施形態のパワー半導体モジュール１００の一部を構成する外部導出端子３の拡大部品図である。FIG. 3 is an enlarged component diagram of an external lead-out terminal 3 that constitutes a part of the power semiconductor module 100 of the first embodiment. 第１の実施形態のパワー半導体モジュール１００の一部を構成するナット１０の拡大部品図である。It is an enlarged component figure of nut 10 which constitutes a part of power semiconductor module 100 of a 1st embodiment. 外部導出端子３とナット１０とを接合することによって形成された組立体１５を拡大して示した図である。FIG. 4 is an enlarged view showing an assembly 15 formed by joining an external lead-out terminal 3 and a nut 10. 第１の実施形態のパワー半導体モジュール１００の特徴を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the characteristic of the power semiconductor module 100 of 1st Embodiment. 第１の実施形態のパワー半導体モジュール１００の他の主要部を示した図である。It is the figure which showed the other main part of the power semiconductor module 100 of 1st Embodiment. 第８の実施形態のパワー半導体モジュール１００の主要部を示した図である。It is the figure which showed the principal part of the power semiconductor module 100 of 8th Embodiment. 第８の実施形態のパワー半導体モジュール１００の他の主要部を示した図である。It is the figure which showed the other main part of the power semiconductor module 100 of 8th Embodiment.

以下、本発明のパワー半導体モジュールの第１の実施形態について説明する。図１は第１の実施形態のパワー半導体モジュール１００の主要部を示した図である。詳細には、図１（Ａ）は蓋体５（図１（Ｂ）参照）および封止樹脂６（図１（Ｂ）参照）を透視して見た第１の実施形態のパワー半導体モジュール１００の主要部の概略的な平面図、図１（Ｂ）は図１（Ａ）のＡ−Ａ線に沿った概略的な鉛直断面図である。図２は第１の実施形態のパワー半導体モジュール１００の一部を構成する外部導出端子３の拡大部品図である。詳細には、図２（Ａ）は外部導出端子３の概略的な拡大平面図、図２（Ｂ）は図２（Ａ）のＣ−Ｃ線に沿った概略的な鉛直断面図である。図３は第１の実施形態のパワー半導体モジュール１００の一部を構成するナット１０の拡大部品図である。詳細には、図３（Ａ）はナット１０の概略的な拡大平面図、図３（Ｂ）は図３（Ａ）のＤ−Ｄ線に沿った概略的な鉛直断面図である。図３において、１０ｂ１はナット１０の接合部１０ｂの上面を示しており、１０ａ３ａはナット１０のナット部１０ａのねじ穴１０ａ３の内周面を示している。図４は外部導出端子３とナット１０とを接合することによって形成された組立体１５を拡大して示した図である。詳細には、図４（Ａ）は組立体１５の概略的な拡大平面図、図４（Ｂ）は図４（Ａ）のＥ−Ｅ線に沿った概略的な鉛直断面図である。   A power semiconductor module according to a first embodiment of the present invention will be described below. FIG. 1 is a diagram showing a main part of the power semiconductor module 100 of the first embodiment. Specifically, FIG. 1A shows the power semiconductor module 100 of the first embodiment as seen through the lid 5 (see FIG. 1B) and the sealing resin 6 (see FIG. 1B). FIG. 1B is a schematic vertical sectional view taken along line AA of FIG. 1A. FIG. 2 is an enlarged part view of the external lead-out terminal 3 constituting a part of the power semiconductor module 100 of the first embodiment. Specifically, FIG. 2A is a schematic enlarged plan view of the external lead-out terminal 3, and FIG. 2B is a schematic vertical sectional view taken along line CC in FIG. 2A. FIG. 3 is an enlarged part view of the nut 10 constituting a part of the power semiconductor module 100 according to the first embodiment. Specifically, FIG. 3 (A) is a schematic enlarged plan view of the nut 10, and FIG. 3 (B) is a schematic vertical sectional view along the line DD in FIG. 3 (A). In FIG. 3, 10 b 1 indicates the upper surface of the joint portion 10 b of the nut 10, and 10 a 3 a indicates the inner peripheral surface of the screw hole 10 a 3 of the nut portion 10 a of the nut 10. FIG. 4 is an enlarged view showing the assembly 15 formed by joining the external lead-out terminal 3 and the nut 10. Specifically, FIG. 4A is a schematic enlarged plan view of the assembly 15, and FIG. 4B is a schematic vertical sectional view taken along line EE of FIG. 4A.

図５は第１の実施形態のパワー半導体モジュール１００の特徴を説明するための図である。詳細には、図５（Ａ）は図１（Ｂ）のＢ−Ｂ線に沿った概略的な拡大水平断面図である。図５（Ｂ）および図５（Ｃ）は袋ナット１０の中心軸線１０’に垂直な水平断面内における袋ナット１０のナット部１０ａの外周面１０ａ４の形状が六角形に設定されている場合における図５（Ａ）と同様の拡大水平断面図である。図５において、４ａは外囲ケースの側面を示している。図６は第１の実施形態のパワー半導体モジュール１００の他の主要部を示した図である。詳細には、図６（Ａ）は蓋体５（図６（Ｂ）参照）および封止樹脂６（図６（Ｂ）参照）を透視して見た第１の実施形態のパワー半導体モジュール１００の他の主要部の概略的な平面図、図６（Ｂ）は図６（Ａ）のＦ−Ｆ線に沿った概略的な鉛直断面図である。   FIG. 5 is a diagram for explaining the characteristics of the power semiconductor module 100 according to the first embodiment. Specifically, FIG. 5A is a schematic enlarged horizontal sectional view taken along the line BB in FIG. 5 (B) and 5 (C) show the case where the shape of the outer peripheral surface 10a4 of the nut portion 10a of the cap nut 10 in the horizontal cross section perpendicular to the central axis 10 ′ of the cap nut 10 is set to a hexagon. FIG. 6 is an enlarged horizontal sectional view similar to FIG. In FIG. 5, 4a has shown the side surface of the surrounding case. FIG. 6 is a view showing another main part of the power semiconductor module 100 of the first embodiment. Specifically, FIG. 6A shows the power semiconductor module 100 according to the first embodiment as seen through the lid 5 (see FIG. 6B) and the sealing resin 6 (see FIG. 6B). FIG. 6B is a schematic vertical sectional view taken along line FF in FIG. 6A.

第１の実施形態のパワー半導体モジュール１００では、図１および図２に示すように、ねじ穴３ａ３が形成された上側水平部分３ａと、鉛直部分３ｂと、下側水平部分３ｃとを有するように概略クランク状に折り曲げられた外部導出端子３が設けられている。詳細には、第１の実施形態のパワー半導体モジュール１００では、外部導出端子３が樹脂製の外囲ケース４にインサート成形された後に上側水平部分３ａと鉛直部分３ｂとが概略９０°をなすように外部導出端子３が折り曲げられるのではなく、インサート成形前に、図２に示すように、外部導出端子３が概略クランク状に予め折り曲げられている。   As shown in FIGS. 1 and 2, the power semiconductor module 100 of the first embodiment has an upper horizontal portion 3a in which a screw hole 3a3 is formed, a vertical portion 3b, and a lower horizontal portion 3c. An external lead-out terminal 3 that is bent in a generally crank shape is provided. Specifically, in the power semiconductor module 100 of the first embodiment, the upper horizontal portion 3a and the vertical portion 3b form approximately 90 ° after the external lead-out terminal 3 is insert-molded into the resin surrounding case 4. The external lead-out terminal 3 is not bent at this time, but the external lead-out terminal 3 is bent in advance in a substantially crank shape as shown in FIG. 2 before the insert molding.

また、第１の実施形態のパワー半導体モジュール１００では、図１および図３に示すように、外部導出端子３の上側水平部分３ａとブスバー（図示せず）とを電気的に接続するためにボルト（図示せず）と螺合せしめられるナット１０が設けられている。詳細には、第１の実施形態のパワー半導体モジュール１００では、図１および図３に示すように、ナット１０として、下側（図１（Ｂ）および図３（Ｂ）の下側）が閉じているねじ穴１０ａ３を有する袋ナット１０が用いられている。   Further, in the power semiconductor module 100 of the first embodiment, as shown in FIGS. 1 and 3, a bolt is used to electrically connect the upper horizontal portion 3a of the external lead-out terminal 3 and a bus bar (not shown). A nut 10 is provided that can be screwed together (not shown). Specifically, in the power semiconductor module 100 of the first embodiment, as shown in FIGS. 1 and 3, the lower side (the lower side of FIGS. 1B and 3B) is closed as the nut 10. A cap nut 10 having a screw hole 10a3 is used.

更に、第１の実施形態のパワー半導体モジュール１００では、図１に示すように、外部導出端子３の上側水平部分３ａのねじ穴３ａ３と、ナット１０の雌ねじ部１０ａ３ａ１とが概略同軸関係を有するように、つまり、ねじ穴３ａ３の中心軸線３ａ３’（図２参照）とナット１０の中心軸線１０’（図３参照）とが概略一致するように、概略クランク状に折り曲げられた外部導出端子３とナット１０とがインサート成形され、樹脂製の外囲ケース４が形成されている。詳細には、第１の実施形態のパワー半導体モジュール１００では、図１に示すように、概略クランク状に折り曲げられた外部導出端子３とナット１０とがインサート成形される前に、図４に示すように、外部導出端子３とナット１０とが一体化せしめられている。   Furthermore, in the power semiconductor module 100 of the first embodiment, as shown in FIG. 1, the screw hole 3a3 of the upper horizontal portion 3a of the external lead-out terminal 3 and the female screw portion 10a3a1 of the nut 10 have a substantially coaxial relationship. In other words, the external lead-out terminal 3 bent in a substantially crank shape so that the central axis 3a3 ′ (see FIG. 2) of the screw hole 3a3 and the central axis 10 ′ (see FIG. 3) of the nut 10 substantially coincide with each other. The nut 10 is insert-molded to form an outer casing 4 made of resin. In detail, in the power semiconductor module 100 of the first embodiment, as shown in FIG. 1, before the external lead-out terminal 3 and the nut 10 bent in a substantially crank shape are insert-molded, as shown in FIG. Thus, the external lead-out terminal 3 and the nut 10 are integrated.

具体的には、第１の実施形態のパワー半導体モジュール１００では、図３に示すように、ナットとしての機能を有するナット部１０ａと、外部導出端子３（図２参照）の上側水平部分３ａ（図２参照）に接合するためにナット部１０ａの上面１０ａ１から上側（図３（Ｂ）の上側）に延びている概略円筒状の接合部１０ｂとが、袋ナット１０に形成されている。更に、第１の実施形態のパワー半導体モジュール１００の製造時には、図２〜図４に示すように、外部導出端子３の上側水平部分３ａのねじ穴３ａ３に対して袋ナット１０の概略円筒状の接合部１０ｂを圧入することによって、外部導出端子３と袋ナット１０とが一体化せしめられ、組立体１５が形成される。次いで、図１および図４に示すように、組立体１５がインサート成形され、樹脂製の外囲ケース４が形成される。   Specifically, in the power semiconductor module 100 of the first embodiment, as shown in FIG. 3, a nut portion 10a having a function as a nut and an upper horizontal portion 3a (see FIG. 2) of the external lead-out terminal 3 (see FIG. 2). A substantially cylindrical joint 10b extending from the upper surface 10a1 of the nut portion 10a to the upper side (upper side of FIG. 3B) is formed on the cap nut 10 so as to be joined to the nut portion 10a (see FIG. 2). Furthermore, when the power semiconductor module 100 of the first embodiment is manufactured, as shown in FIGS. 2 to 4, the substantially cylindrical shape of the cap nut 10 with respect to the screw hole 3 a 3 of the upper horizontal portion 3 a of the external lead-out terminal 3. By press-fitting the joint portion 10b, the external lead-out terminal 3 and the cap nut 10 are integrated, and the assembly 15 is formed. Next, as shown in FIGS. 1 and 4, the assembly 15 is insert-molded to form a resin-made outer case 4.

詳細には、第１の実施形態のパワー半導体モジュール１００では、図１に示すように、少なくとも外部導出端子３の上側水平部分３ａの下側表面３ａ２（図２参照）が、外囲ケース４の樹脂内に埋設され、かつ、少なくとも外部導出端子３の上側水平部分３ａの上側表面３ａ１（図２参照）が、外囲ケース４の樹脂の外側に露出せしめられるように、組立体１５（図４参照）がインサート成形され、樹脂製の外囲ケース４が形成されている。   Specifically, in the power semiconductor module 100 of the first embodiment, as shown in FIG. 1, at least the lower surface 3 a 2 (see FIG. 2) of the upper horizontal portion 3 a of the external lead-out terminal 3 is The assembly 15 (FIG. 4) is embedded in the resin and at least the upper surface 3a1 (see FIG. 2) of the upper horizontal portion 3a of the external lead-out terminal 3 is exposed outside the resin of the outer casing 4. (See) is insert-molded to form a resin-made outer casing 4.

第１の実施形態のパワー半導体モジュール１００では、図１に示すように、外部導出端子３の上側水平部分３ａの外側表面３ａ４（図２参照）の全体が外囲ケース４の樹脂内に埋設されているが、第２の実施形態のパワー半導体モジュール１００では、代わりに、外部導出端子３の上側水平部分３ａの外側表面３ａ４（図２参照）の少なくとも一部分を外囲ケース４の樹脂の外側に露出させることも可能である。   In the power semiconductor module 100 of the first embodiment, as shown in FIG. 1, the entire outer surface 3 a 4 (see FIG. 2) of the upper horizontal portion 3 a of the external lead-out terminal 3 is embedded in the resin of the outer case 4. However, in the power semiconductor module 100 of the second embodiment, instead, at least a part of the outer surface 3a4 (see FIG. 2) of the upper horizontal portion 3a of the external lead-out terminal 3 is placed outside the resin of the surrounding case 4. It is also possible to expose.

また、第１の実施形態のパワー半導体モジュール１００では、図１に示すように、外部導出端子３の下側水平部分３ｃのうち、少なくともパワー半導体素子１ａに電気的に接続される部分３ｃ１ａ（図４（Ａ）のクロスハッチング部分）が外囲ケース４の樹脂の外側に露出せしめられるように、組立体１５（図４参照）がインサート成形され、樹脂製の外囲ケース４が形成されている。   Further, in the power semiconductor module 100 of the first embodiment, as shown in FIG. 1, at least a portion 3c1a (see FIG. 1) of the lower horizontal portion 3c of the external lead-out terminal 3 that is electrically connected to the power semiconductor element 1a. The assembly 15 (see FIG. 4) is insert-molded to form the resin-made outer case 4 so that the cross-hatched part 4 (A) is exposed to the outside of the resin of the outer case 4. .

更に、第１の実施形態のパワー半導体モジュール１００では、図１（Ｂ）に示すように、概略板状の板状部分２ａとフィン部分２ｂとを有する放熱部材２が設けられている。また、放熱部材２の板状部分２ａの上面２ａ１に対して絶縁基板７が接合されている。更に、絶縁基板７の上面に形成された導体パターン７ａ（図１（Ａ）参照）と、パワー半導体素子（ＩＧＢＴ）１ａの下側電極（コレクタ電極）とが電気的に接続されている。その結果、パワー半導体素子（ＩＧＢＴ）１ａと放熱部材２とが熱的に接続されている。   Furthermore, in the power semiconductor module 100 of the first embodiment, as shown in FIG. 1B, the heat dissipating member 2 having a substantially plate-like plate-like portion 2a and fin portions 2b is provided. The insulating substrate 7 is bonded to the upper surface 2a1 of the plate-like portion 2a of the heat radiating member 2. Further, the conductor pattern 7a (see FIG. 1A) formed on the upper surface of the insulating substrate 7 is electrically connected to the lower electrode (collector electrode) of the power semiconductor element (IGBT) 1a. As a result, the power semiconductor element (IGBT) 1a and the heat dissipation member 2 are thermally connected.

第１の実施形態のパワー半導体モジュール１００では、図１（Ｂ）に示すように、概略板状の板状部分２ａとフィン部分２ｂとを有する放熱部材２が設けられているが、第３の実施形態のパワー半導体モジュール１００では、代わりに、別個に設けられた放熱板とフィン部材とを接合して用いることも可能である。   In the power semiconductor module 100 of the first embodiment, as shown in FIG. 1B, the heat radiation member 2 having a substantially plate-like plate-like portion 2a and fin portions 2b is provided. In the power semiconductor module 100 of the embodiment, instead, it is also possible to use a heat sink and a fin member that are separately provided by bonding.

第１の実施形態のパワー半導体モジュール１００では、図１（Ｂ）に示すように、別個に設けられた放熱部材２と絶縁基板７とが接合されて用いられているが、第４の実施形態のパワー半導体モジュール１００では、代わりに、放熱部材２および絶縁基板７を一部材によって構成することも可能である。   In the power semiconductor module 100 of the first embodiment, as shown in FIG. 1B, the heat dissipating member 2 and the insulating substrate 7 provided separately are joined and used, but the fourth embodiment In the power semiconductor module 100, the heat dissipating member 2 and the insulating substrate 7 can be constituted by one member instead.

また、第１の実施形態のパワー半導体モジュール１００では、図１（Ｂ）に示すように、放熱部材２の板状部分２ａの上面２ａ１と外囲ケース４とが接続されている。更に、絶縁基板７の上面に形成された導体パターン７ａ（図１（Ａ）参照）と、外部導出端子３の下側水平部分３ｃとが、ワイヤ８ａによって接続されている。その結果、第１の実施形態のパワー半導体モジュール１００では、パワー半導体素子（ＩＧＢＴ）１ａの下側電極（コレクタ電極）と外部導出端子３の下側水平部分３ｃとが電気的に接続されている。   Further, in the power semiconductor module 100 of the first embodiment, as shown in FIG. 1B, the upper surface 2a1 of the plate-like portion 2a of the heat radiating member 2 and the outer case 4 are connected. Furthermore, the conductor pattern 7a (see FIG. 1A) formed on the upper surface of the insulating substrate 7 and the lower horizontal portion 3c of the external lead-out terminal 3 are connected by a wire 8a. As a result, in the power semiconductor module 100 of the first embodiment, the lower electrode (collector electrode) of the power semiconductor element (IGBT) 1a and the lower horizontal portion 3c of the external lead-out terminal 3 are electrically connected. .

更に、第１の実施形態のパワー半導体モジュール１００では、図１（Ａ）に示すように、パワー半導体素子（ＩＧＢＴ）１ａのゲート電極１ａ３と、ゲート信号入力端子（図示せず）とがワイヤ８ｃなどを介して接続されている。また、図１（Ｂ）に示すように、パワー半導体素子（ＩＧＢＴ）１ａと、ワイヤ８ａ，８ｃと、外部導出端子３の下側水平部分３ｃのうち、外囲ケース４の樹脂の外側に露出せしめられている部分３ｃ−１（図２参照）とが、封止樹脂６によって封止されている。   Furthermore, in the power semiconductor module 100 of the first embodiment, as shown in FIG. 1A, the gate electrode 1a3 of the power semiconductor element (IGBT) 1a and the gate signal input terminal (not shown) are connected to the wire 8c. Are connected through. Further, as shown in FIG. 1B, the power semiconductor element (IGBT) 1 a, the wires 8 a and 8 c, and the lower horizontal portion 3 c of the external lead-out terminal 3 are exposed outside the resin of the outer case 4. The crimped portion 3c-1 (see FIG. 2) is sealed with a sealing resin 6.

第１の実施形態のパワー半導体モジュール１００では、図１（Ｂ）および図２（Ｂ）に示すように、外部導出端子３の下側水平部分３ｃの内側表面３ｃ２（図２（Ｂ）参照）が外囲ケース４の樹脂の外側に露出せしめられているが、第５の実施形態のパワー半導体モジュール１００では、代わりに、外部導出端子３の下側水平部分３ｃの内側表面３ｃ２（図２（Ｂ）参照）を外囲ケース４の樹脂内に埋設することも可能である。   In the power semiconductor module 100 of the first embodiment, as shown in FIGS. 1B and 2B, the inner surface 3c2 of the lower horizontal portion 3c of the external lead-out terminal 3 (see FIG. 2B). Is exposed to the outside of the resin of the enclosing case 4, but in the power semiconductor module 100 of the fifth embodiment, instead, the inner surface 3c2 of the lower horizontal portion 3c of the external lead-out terminal 3 (FIG. 2 ( It is also possible to embed (see B) in the resin of the outer case 4.

また、第１の実施形態のパワー半導体モジュール１００では、図１（Ｂ）に示すように、蓋体５と外囲ケース４とが接続されている。その結果、第１の実施形態のパワー半導体モジュール１００では、外囲ケース４と、放熱部材２と、蓋体５とによって画定されるケース内部４’にパワー半導体素子（ＩＧＢＴ）１ａが配置されている。   Moreover, in the power semiconductor module 100 of 1st Embodiment, as shown to FIG. 1 (B), the cover body 5 and the surrounding case 4 are connected. As a result, in the power semiconductor module 100 of the first embodiment, the power semiconductor element (IGBT) 1a is disposed in the case interior 4 ′ defined by the outer case 4, the heat radiating member 2, and the lid body 5. Yes.

上述したように、第１の実施形態のパワー半導体モジュール１００では、図４に示すように、外部導出端子３の上側水平部分３ａのねじ穴３ａ３に対して袋ナット１０の概略円筒状の接合部１０ｂ（図３（Ｂ）参照）を圧入することによって外部導出端子３と袋ナット１０とを一体化させた状態で、外部導出端子３と袋ナット１０とがインサート成形されている。そのため、第１の実施形態のパワー半導体モジュール１００では、外部導出端子３と袋ナット１０とがインサート成形される時に、外部導出端子３と袋ナット１０とを別個に成形用金型（図示せず）に固定する必要がない。つまり、第１の実施形態のパワー半導体モジュール１００では、外部導出端子３と袋ナット１０とがインサート成形される時に、外部導出端子３が成形用金型（図示せず）に対して固定されると、それに伴って、袋ナット１０も成形用金型（図示せず）に対して固定される。   As described above, in the power semiconductor module 100 of the first embodiment, as shown in FIG. 4, the substantially cylindrical joint of the cap nut 10 with respect to the screw hole 3 a 3 of the upper horizontal portion 3 a of the external lead-out terminal 3. The external lead-out terminal 3 and the cap nut 10 are insert-molded in a state in which the external lead-out terminal 3 and the cap nut 10 are integrated by press-fitting 10b (see FIG. 3B). For this reason, in the power semiconductor module 100 of the first embodiment, when the external lead-out terminal 3 and the cap nut 10 are insert-molded, the external lead-out terminal 3 and the cap nut 10 are separately molded (not shown). ) Need not be fixed. That is, in the power semiconductor module 100 of the first embodiment, when the external lead-out terminal 3 and the cap nut 10 are insert-molded, the external lead-out terminal 3 is fixed to a molding die (not shown). Accordingly, the cap nut 10 is also fixed to a molding die (not shown).

その結果、第１の実施形態のパワー半導体モジュール１００によれば、外部導出端子（主回路端子）とナットとがインサート成形される時に外部導出端子（主回路端子）とナットとを別個に成形用金型に固定しなければならない特許文献１に記載されたパワー半導体モジュール（電力用半導体装置）に対して特許文献２の段落０００３、段落０００４に記載されたインサート成形の手法が適用される場合のように、ナットが成形用金型内で移動してしまうことに伴う成形不良のおそれを低減することができる。   As a result, according to the power semiconductor module 100 of the first embodiment, when the external lead-out terminal (main circuit terminal) and the nut are insert-molded, the external lead-out terminal (main circuit terminal) and the nut are separately molded. When the method of insert molding described in paragraph 0003 and paragraph 0004 of patent document 2 is applied to the power semiconductor module (power semiconductor device) described in patent document 1 that must be fixed to the mold. As described above, it is possible to reduce the risk of molding failure due to the nut moving in the molding die.

また、第１の実施形態のパワー半導体モジュール１００によれば、外部導出端子（主回路端子）とナットとがインサート成形される時に外部導出端子（主回路端子）とナットとを別個に成形用金型に固定しなければならない特許文献１に記載されたパワー半導体モジュール（電力用半導体装置）に対して特許文献３の図３に記載されたインサート成形の手法が適用される場合のように、パワー半導体モジュール１００全体の製造コストが嵩んでしまうおそれを回避することができる。   Further, according to the power semiconductor module 100 of the first embodiment, when the external lead-out terminal (main circuit terminal) and the nut are insert-molded, the external lead-out terminal (main circuit terminal) and the nut are separately molded. As in the case where the insert molding method described in FIG. 3 of Patent Document 3 is applied to the power semiconductor module (power semiconductor device) described in Patent Document 1 that must be fixed to the mold. The possibility that the manufacturing cost of the entire semiconductor module 100 increases can be avoided.

その上、第１の実施形態のパワー半導体モジュール１００では、図１（Ｂ）に示すように、ナット部１０ａの下面１０ａ２（図３（Ｂ）参照）と放熱部材２の上面２ａ１との間に外囲ケース４の樹脂が配置されている。つまり、第１の実施形態のパワー半導体モジュール１００では、上述したように、ナット１０として、下側（図１（Ｂ）の下側）が閉じているねじ穴１０ａ３を有する袋ナット１０が用いられているため、円柱状のピンに対応する空間がナットの下面と放熱部材（金属ベース板）の上面との間に残されてしまう特許文献１の図２に記載されたパワー半導体モジュール（電力用半導体装置）とは異なり、図１（Ｂ）に示すように、ナット部１０ａの下面１０ａ２（図３（Ｂ）参照）と放熱部材２の上面２ａ１との間に外囲ケース４の樹脂を配置することができる。   In addition, in the power semiconductor module 100 of the first embodiment, as shown in FIG. 1 (B), between the lower surface 10a2 (see FIG. 3 (B)) of the nut portion 10a and the upper surface 2a1 of the heat radiating member 2. The resin of the outer case 4 is arranged. In other words, in the power semiconductor module 100 of the first embodiment, as described above, the cap nut 10 having the screw hole 10a3 whose lower side (lower side in FIG. 1B) is closed is used as the nut 10. Therefore, the space corresponding to the cylindrical pin is left between the lower surface of the nut and the upper surface of the heat radiating member (metal base plate). Unlike the semiconductor device, as shown in FIG. 1B, the resin of the enclosing case 4 is disposed between the lower surface 10a2 (see FIG. 3B) of the nut portion 10a and the upper surface 2a1 of the heat radiating member 2. can do.

その結果、第１の実施形態のパワー半導体モジュール１００によれば、円柱状のピンに対応する空間がナットの下面と放熱部材（金属ベース板）の上面との間に残されてしまう特許文献１の図２に記載されたパワー半導体モジュール（電力用半導体装置）よりも、ナット部１０ａの下面１０ａ２と放熱部材２の上面２ａ１との間の絶縁性を向上させることができる   As a result, according to the power semiconductor module 100 of the first embodiment, the space corresponding to the cylindrical pin is left between the lower surface of the nut and the upper surface of the heat dissipation member (metal base plate). 2 can improve the insulation between the lower surface 10a2 of the nut portion 10a and the upper surface 2a1 of the heat radiating member 2 than the power semiconductor module (power semiconductor device) illustrated in FIG.

更に、第１の実施形態のパワー半導体モジュール１００では、図２および図３に示すように、外部導出端子３の上側水平部分３ａの厚さＴ３ａ（図２（Ｂ）参照）が、袋ナット１０の概略円筒状の接合部１０ｂの長さＬ１０ｂ（図３（Ｂ）参照）よりも大きく設定されている。   Furthermore, in the power semiconductor module 100 of the first embodiment, as shown in FIGS. 2 and 3, the thickness T3a (see FIG. 2B) of the upper horizontal portion 3a of the external lead-out terminal 3 is set to the cap nut 10. The length L10b (see FIG. 3B) of the substantially cylindrical joint 10b is set to be larger.

詳細には、第１の実施形態のパワー半導体モジュール１００では、図２および図３に示すように、外部導出端子３の上側水平部分３ａのねじ穴３ａ３の内周面３ａ３ａの上側部分３ａ３ａ１（図２（Ｂ）参照）と袋ナット１０の接合部１０ｂ（図３（Ｂ）参照）の外周面１０ｂ３（図３（Ｂ）参照）とを嵌合させることなく、外部導出端子３の上側水平部分３ａのねじ穴３ａ３の内周面３ａ３ａの下側部分３ａ３ａ２（図２（Ｂ）参照）と袋ナット１０の接合部１０ｂ（図３（Ｂ）参照）の外周面１０ｂ３（図３（Ｂ）参照）とを嵌合させることによって、図４に示すように、外部導出端子３と袋ナット１０とが一体化せしめられている。   Specifically, in the power semiconductor module 100 of the first embodiment, as shown in FIGS. 2 and 3, the upper portion 3a3a1 of the inner peripheral surface 3a3a of the screw hole 3a3 of the upper horizontal portion 3a of the external lead-out terminal 3 (FIG. 2 (see FIG. 3 (B)) and the outer peripheral surface 10b3 (see FIG. 3 (B)) of the joint portion 10b (see FIG. 3 (B)) of the cap nut 10. The lower portion 3a3a2 (see FIG. 2 (B)) of the inner peripheral surface 3a3a of the screw hole 3a3 of 3a and the outer peripheral surface 10b3 (see FIG. 3 (B)) of the joint 10b (see FIG. 3 (B)) of the cap nut 10 ), The external lead-out terminal 3 and the cap nut 10 are integrated as shown in FIG.

そのため、第１の実施形態のパワー半導体モジュール１００によれば、袋ナット１０の概略円筒状の接合部１０ｂが外部導出端子３の上側水平部分３ａの上側表面３ａ１よりも上側（図４（Ｂ）の上側）に突出するのに伴って、外部導出端子３の上側水平部分３ａの上側表面３ａ１とブスバー（図示せず）の下側表面（図示せず）とを密着させることができなくなるおそれを回避することができる。   Therefore, according to the power semiconductor module 100 of the first embodiment, the substantially cylindrical joint portion 10b of the cap nut 10 is above the upper surface 3a1 of the upper horizontal portion 3a of the external lead-out terminal 3 (FIG. 4B). The upper surface 3a1 of the upper horizontal portion 3a of the external lead-out terminal 3 and the lower surface (not shown) of the bus bar (not shown) may not be brought into close contact with each other. It can be avoided.

更に、第１の実施形態のパワー半導体モジュール１００によれば、一体化せしめられた外部導出端子３および袋ナット１０を成形用金型（図示せず）に固定する時に、外部導出端子３の上側水平部分３ａのねじ穴３ａ３の内周面３ａ３ａの上側部分３ａ３ａ１を、成形用金型（図示せず）に対する外部導出端子３および袋ナット１０の位置決めなどに利用することができる。   Furthermore, according to the power semiconductor module 100 of the first embodiment, when the integrated external lead-out terminal 3 and cap nut 10 are fixed to a molding die (not shown), the upper side of the external lead-out terminal 3 is fixed. The upper portion 3a3a1 of the inner peripheral surface 3a3a of the screw hole 3a3 of the horizontal portion 3a can be used for positioning the external lead-out terminal 3 and the cap nut 10 with respect to a molding die (not shown).

第１の実施形態のパワー半導体モジュール１００では、図２および図３に示すように、外部導出端子３の上側水平部分３ａの厚さＴ３ａ（図２（Ｂ）参照）が、袋ナット１０の概略円筒状の接合部１０ｂの長さＬ１０ｂ（図３（Ｂ）参照）よりも大きく設定されているが、第６の実施形態のパワー半導体モジュール１００では、代わりに、外部導出端子３の上側水平部分３ａの厚さＴ３ａ（図２（Ｂ）参照）と、袋ナット１０の概略円筒状の接合部１０ｂの長さＬ１０ｂ（図３（Ｂ）参照）とを等しく設定することも可能である。   In the power semiconductor module 100 of the first embodiment, as shown in FIGS. 2 and 3, the thickness T3a (see FIG. 2B) of the upper horizontal portion 3 a of the external lead-out terminal 3 is the outline of the cap nut 10. Although it is set to be longer than the length L10b of the cylindrical joint 10b (see FIG. 3B), in the power semiconductor module 100 of the sixth embodiment, the upper horizontal portion of the external lead-out terminal 3 is used instead. It is also possible to set the thickness T3a of 3a (see FIG. 2B) equal to the length L10b (see FIG. 3B) of the substantially cylindrical joint 10b of the cap nut 10.

また、第１の実施形態のパワー半導体モジュール１００では、図３に示すように、袋ナット１０の概略円筒状の接合部１０ｂ（図３（Ｂ）参照）の内周面１０ｂ２（図３（Ｂ）参照）にテーパ状部１０ｂ２ａと円筒状部１０ｂ２ｂ（図３（Ｂ）参照）とが形成されている。また、袋ナット１０の概略円筒状の接合部１０ｂ（図３（Ｂ）参照）の内周面１０ｂ２（図３（Ｂ）参照）の円筒状部１０ｂ２ｂ（図３（Ｂ）参照）が、テーパ状部１０ｂ２ａよりも下側（図３（Ｂ）の下側）に配置されている。更に、袋ナット１０のナット部１０ａ（図３（Ｂ）参照）の雌ねじ部１０ａ３ａ１（図３（Ｂ）参照）に連続する雌ねじ部１０ｂ２ｂ１（図３（Ｂ）参照）が、接合部１０ｂ（図３（Ｂ）参照）の内周面１０ｂ２（図３（Ｂ）参照）のテーパ状部１０ｂ２ａに形成されず、円筒状部１０ｂ２ｂ（図３（Ｂ）参照）のみに形成されている。   In the power semiconductor module 100 of the first embodiment, as shown in FIG. 3, the inner peripheral surface 10b2 (see FIG. 3 (B) of the substantially cylindrical joint 10b (see FIG. 3 (B)) of the cap nut 10 is formed. )) Is formed with a tapered portion 10b2a and a cylindrical portion 10b2b (see FIG. 3B). Further, the cylindrical portion 10b2b (see FIG. 3B) of the inner peripheral surface 10b2 (see FIG. 3B) of the substantially cylindrical joint portion 10b (see FIG. 3B) of the cap nut 10 is tapered. It arrange | positions below the shape part 10b2a (lower side of FIG. 3 (B)). Further, a female thread portion 10b2b1 (see FIG. 3B) continuous with the female thread portion 10a3a1 (see FIG. 3B) of the nut portion 10a of the cap nut 10 (see FIG. 3B) is connected to the joint portion 10b (see FIG. 3B). 3 (B)) is not formed on the tapered portion 10b2a of the inner peripheral surface 10b2 (see FIG. 3 (B)), but is formed only on the cylindrical portion 10b2b (see FIG. 3 (B)).

換言すれば、第１の実施形態のパワー半導体モジュール１００では、図３（Ｂ）に示すように、袋ナット１０のナット部１０ａの雌ねじ部１０ａ３ａ１に連続する雌ねじ部１０ｂ２ｂ１が、接合部１０ｂの内周面１０ｂ２の円筒状部１０ｂ２ｂにも形成されている。   In other words, in the power semiconductor module 100 of the first embodiment, as shown in FIG. 3 (B), the female screw portion 10b2b1 continuous to the female screw portion 10a3a1 of the nut portion 10a of the cap nut 10 is included in the joint portion 10b. It is also formed on the cylindrical portion 10b2b of the peripheral surface 10b2.

そのため、第１の実施形態のパワー半導体モジュール１００によれば、雌ねじ部１０ｂ２ｂ１が袋ナット１０の概略円筒状の接合部１０ｂの内周面１０ｂ２の円筒状部１０ｂ２ｂに形成されていない場合よりも、外部導出端子３の上側水平部分３ａに対してブスバー（図示せず）を固定するためのボルト（図示せず）の雄ねじ部（図示せず）のねじ山部（図示せず）と螺合する袋ナット１０の雌ねじ部１０ａ３ａ１，１０ｂ２ｂ１のねじ山部の数を増加させることができる。   Therefore, according to the power semiconductor module 100 of the first embodiment, than the case where the female screw portion 10b2b1 is not formed on the cylindrical portion 10b2b of the inner peripheral surface 10b2 of the substantially cylindrical joint portion 10b of the cap nut 10. Screwed into a threaded portion (not shown) of a male threaded portion (not shown) of a bolt (not shown) for fixing a bus bar (not shown) to the upper horizontal portion 3a of the external lead-out terminal 3. The number of thread portions of the female screw portions 10a3a1 and 10b2b1 of the cap nut 10 can be increased.

更に、第１の実施形態のパワー半導体モジュール１００では、図３（Ｂ）に示すように、袋ナット１０のナット部１０ａの雌ねじ部１０ａ３ａ１に連続する雌ねじ部１０ｂ２ｂ１が、接合部１０ｂの内周面１０ｂ２のテーパ状部１０ｂ２ａに形成されていない。   Furthermore, in the power semiconductor module 100 of the first embodiment, as shown in FIG. 3B, the female screw portion 10b2b1 continuous to the female screw portion 10a3a1 of the nut portion 10a of the cap nut 10 is formed on the inner peripheral surface of the joint portion 10b. It is not formed in the tapered portion 10b2a of 10b2.

そのため、第１の実施形態のパワー半導体モジュール１００によれば、一体化せしめられた外部導出端子３および袋ナット１０を成形用金型に固定する時に、袋ナット１０の接合部１０ｂの内周面１０ｂ２のテーパ状部１０ｂ２ａを、成形用金型に対する外部導出端子３および袋ナット１０の位置決めなどに利用することができる。   Therefore, according to the power semiconductor module 100 of the first embodiment, when the integrated external lead-out terminal 3 and the cap nut 10 are fixed to the molding die, the inner peripheral surface of the joint portion 10b of the cap nut 10 The tapered portion 10b2a of 10b2 can be used for positioning the external lead-out terminal 3 and the cap nut 10 with respect to the molding die.

第７の実施形態のパワー半導体モジュール１００では、代わりに、袋ナット１０の接合部１０ｂの内周面１０ｂ２の全体に雌ねじ部を形成することも可能である。   In the power semiconductor module 100 of the seventh embodiment, it is also possible to form a female thread portion on the entire inner peripheral surface 10b2 of the joint portion 10b of the cap nut 10 instead.

仮に、図５（Ｂ）に示すように、袋ナット１０の中心軸線１０’に垂直な断面内における袋ナット１０のナット部１０ａの外周面１０ａ４の形状が六角形に設定されている場合には、外囲ケース４の樹脂に対する袋ナット１０の食いつきを向上させることができる。   If the shape of the outer peripheral surface 10a4 of the nut portion 10a of the cap nut 10 in the cross section perpendicular to the central axis 10 ′ of the cap nut 10 is set to a hexagon as shown in FIG. The biting of the cap nut 10 with respect to the resin of the outer case 4 can be improved.

一方、図５（Ｂ）に示すように、袋ナット１０の中心軸線１０’に垂直な断面内における袋ナット１０のナット部１０ａの外周面１０ａ４の形状が六角形に設定されている場合には、その六角形の辺の中点から袋ナット１０の中心軸線１０’までの距離ＲＳと、その六角形の辺の頂点から袋ナット１０の中心軸線１０’までの距離ＲＬとが異なる。   On the other hand, as shown in FIG. 5B, when the shape of the outer peripheral surface 10a4 of the nut portion 10a of the cap nut 10 in the cross section perpendicular to the central axis 10 ′ of the cap nut 10 is set to a hexagon. The distance RS from the midpoint of the hexagonal side to the central axis 10 ′ of the cap nut 10 is different from the distance RL from the apex of the hexagonal side to the central axis 10 ′ of the capnut 10.

そのため、図５（Ｂ）に示すように、袋ナット１０の中心軸線１０’に垂直な断面内における袋ナット１０のナット部１０ａの外周面１０ａ４の形状が六角形に設定されている場合には、袋ナット１０の周りの外囲ケース４の樹脂の袋ナット１０の径方向の肉厚Ｔ４を限界まで薄くすることによってパワー半導体モジュール１００全体の小型化を図ろうとすると、外部導出端子３の上側水平部分３ａに対する袋ナット１０のナット部１０ａの周方向の回転位置を厳密に管理する必要が生じてしまい、その結果、パワー半導体モジュール１００全体の製造コストが嵩んでしまう。   Therefore, as shown in FIG. 5B, when the shape of the outer peripheral surface 10a4 of the nut portion 10a of the cap nut 10 in the cross section perpendicular to the central axis 10 ′ of the cap nut 10 is set to a hexagon. If the overall thickness of the power semiconductor module 100 is reduced by reducing the thickness T4 in the radial direction of the resin cap nut 10 of the surrounding case 4 around the cap nut 10 to the upper limit, It becomes necessary to strictly manage the circumferential rotational position of the nut portion 10a of the cap nut 10 with respect to the horizontal portion 3a. As a result, the manufacturing cost of the power semiconductor module 100 as a whole increases.

換言すれば、図５（Ｂ）および図５（Ｃ）に示すように、袋ナット１０の中心軸線１０’に垂直な断面内における袋ナット１０のナット部１０ａの外周面１０ａ４の形状が六角形に設定されている場合には、仮に、図５（Ｃ）に示すように、外部導出端子３の上側水平部分３ａに対する袋ナット１０のナット部１０ａの周方向の回転位置が設計位置からずれると、袋ナット１０の周りの外囲ケース４の樹脂の袋ナット１０の径方向の肉厚Ｔ４’が限界肉厚Ｔ４（図５（Ａ）および図５（Ｂ）参照）よりも薄くなってしまい、成形不良が生じてしまう。   In other words, as shown in FIGS. 5B and 5C, the shape of the outer peripheral surface 10a4 of the nut portion 10a of the cap nut 10 in the cross section perpendicular to the central axis 10 ′ of the cap nut 10 is hexagonal. If the rotational position in the circumferential direction of the nut portion 10a of the cap nut 10 relative to the upper horizontal portion 3a of the external lead-out terminal 3 is deviated from the design position, as shown in FIG. The thickness T4 ′ in the radial direction of the resin cap nut 10 in the surrounding case 4 around the cap nut 10 becomes thinner than the limit thickness T4 (see FIGS. 5A and 5B). , Molding defects will occur.

この点に鑑み、第１の実施形態のパワー半導体モジュール１００では、図５（Ａ）に示すように、袋ナット１０の中心軸線１０’に垂直な断面内における袋ナット１０のナット部１０ａの外周面１０ａ４の形状が円形に設定されている。そのため、第１の実施形態のパワー半導体モジュール１００によれば、外部導出端子３の上側水平部分３ａに対する袋ナット１０のナット部１０ａの周方向の回転位置を管理する必要なく、袋ナット１０の周りの外囲ケース４の樹脂の袋ナット１０の径方向の肉厚Ｔ４を薄くすることによってパワー半導体モジュール１００全体を小型化することができる。   In view of this point, in the power semiconductor module 100 of the first embodiment, as shown in FIG. 5A, the outer periphery of the nut portion 10a of the cap nut 10 in the cross section perpendicular to the central axis 10 ′ of the cap nut 10 The shape of the surface 10a4 is set to be circular. Therefore, according to the power semiconductor module 100 of the first embodiment, there is no need to manage the circumferential rotational position of the nut portion 10a of the cap nut 10 with respect to the upper horizontal portion 3a of the external lead-out terminal 3, and around the cap nut 10 By reducing the thickness T4 in the radial direction of the resin cap nut 10 of the outer casing 4, the entire power semiconductor module 100 can be reduced in size.

更に、第１の実施形態のパワー半導体モジュール１００では、図６に示すように、外部導出端子３（図１参照）とほぼ同様に構成された外部導出端子１３が設けられている。また、図６（Ｂ）に示すように、袋ナット１０（図１（Ｂ）参照）とほぼ同様に構成された袋ナット２０が設けられている。更に、一体化せしめられた外部導出端子３（図１（Ｂ）参照）および袋ナット１０（図１（Ｂ）参照）と同様に、一体化せしめられた外部導出端子１３および袋ナット２０が、インサート成形され、樹脂製の外囲ケース４が形成されている。   Furthermore, in the power semiconductor module 100 of the first embodiment, as shown in FIG. 6, an external lead-out terminal 13 configured substantially the same as the external lead-out terminal 3 (see FIG. 1) is provided. Moreover, as shown to FIG. 6 (B), the cap nut 20 comprised substantially the same as the cap nut 10 (refer FIG. 1 (B)) is provided. Further, in the same manner as the integrated external lead-out terminal 3 (see FIG. 1B) and the cap nut 10 (see FIG. 1B), the integrated external lead-out terminal 13 and cap nut 20 are An outer casing 4 made of resin is formed by insert molding.

また、第１の実施形態のパワー半導体モジュール１００では、図６に示すように、絶縁基板７の上面に形成された導体パターン７ｂ（図６（Ａ）参照）と、外部導出端子１３の下側水平部分とが、ワイヤ８ｄによって接続されている。更に、パワー半導体素子（ＩＧＢＴ）１ａのエミッタ電極１ａ２（図６（Ａ）参照）と絶縁基板７の導体パターン７ｂ（図６（Ａ）参照）とが、ワイヤ８ｂによって接続されている。その結果、第１の実施形態のパワー半導体モジュール１００では、パワー半導体素子（ＩＧＢＴ）１ａのエミッタ電極１ａ２（図６（Ａ）参照）と外部導出端子１３の下側水平部分とが電気的に接続されている。   In the power semiconductor module 100 of the first embodiment, as shown in FIG. 6, the conductor pattern 7 b (see FIG. 6A) formed on the upper surface of the insulating substrate 7 and the lower side of the external lead-out terminal 13. The horizontal portion is connected by a wire 8d. Furthermore, the emitter electrode 1a2 (see FIG. 6A) of the power semiconductor element (IGBT) 1a and the conductor pattern 7b (see FIG. 6A) of the insulating substrate 7 are connected by a wire 8b. As a result, in the power semiconductor module 100 of the first embodiment, the emitter electrode 1a2 (see FIG. 6A) of the power semiconductor element (IGBT) 1a and the lower horizontal portion of the external lead-out terminal 13 are electrically connected. Has been.

更に、第１の実施形態のパワー半導体モジュール１００では、図６（Ｂ）に示すように、パワー半導体素子（ＩＧＢＴ）１ａと、ワイヤ８ｂ，８ｄと、外部導出端子１３の下側水平部分のうち、外囲ケース４の樹脂の外側に露出せしめられている部分とが、封止樹脂６によって封止されている。   Furthermore, in the power semiconductor module 100 of the first embodiment, as shown in FIG. 6B, among the power semiconductor element (IGBT) 1a, the wires 8b and 8d, and the lower horizontal portion of the external lead-out terminal 13 The portion of the outer case 4 that is exposed to the outside of the resin is sealed with the sealing resin 6.

図７は第８の実施形態のパワー半導体モジュール１００の主要部を示した図である。詳細には、図７（Ａ）は蓋体５（図７（Ｂ）参照）および封止樹脂６（図７（Ｂ）参照）を透視して見た第８の実施形態のパワー半導体モジュール１００の主要部の概略的な平面図、図７（Ｂ）は図７（Ａ）のＧ−Ｇ線に沿った概略的な鉛直断面図である。図８は第８の実施形態のパワー半導体モジュール１００の他の主要部を示した図である。詳細には、図８（Ａ）は蓋体５（図８（Ｂ）参照）および封止樹脂６（図８（Ｂ）参照）を透視して見た第８の実施形態のパワー半導体モジュール１００の他の主要部の概略的な平面図、図８（Ｂ）は図８（Ａ）のＨ−Ｈ線に沿った概略的な鉛直断面図である。   FIG. 7 is a view showing a main part of the power semiconductor module 100 of the eighth embodiment. Specifically, FIG. 7A shows the power semiconductor module 100 of the eighth embodiment viewed through the lid 5 (see FIG. 7B) and the sealing resin 6 (see FIG. 7B). FIG. 7B is a schematic vertical sectional view taken along line GG in FIG. 7A. FIG. 8 is a view showing another main part of the power semiconductor module 100 of the eighth embodiment. Specifically, FIG. 8A shows the power semiconductor module 100 according to the eighth embodiment viewed through the lid 5 (see FIG. 8B) and the sealing resin 6 (see FIG. 8B). FIG. 8B is a schematic vertical sectional view taken along the line HH of FIG. 8A.

第１の実施形態のパワー半導体モジュール１００では、図１および図６に示すように、パワー半導体素子１ａとしてＩＧＢＴが用いられているが、第８の実施形態のパワー半導体モジュール１００では、図７および図８に示すように、パワー半導体素子１ｂとしてダイオードが用いられている。つまり、第８の実施形態のパワー半導体モジュール１００では、図７に示すように、パワー半導体素子（ダイオード）１ｂの下側電極（カソード電極）と外部導出端子３の下側水平部分３ｃとが電気的に接続されている。また、第８の実施形態のパワー半導体モジュール１００では、図８に示すように、パワー半導体素子（ダイオード）１ｂの上側電極（アノード電極）１ｂ２（図８（Ａ）参照）と外部導出端子１３の下側水平部分とが電気的に接続されている。   In the power semiconductor module 100 of the first embodiment, an IGBT is used as the power semiconductor element 1a as shown in FIGS. 1 and 6, but in the power semiconductor module 100 of the eighth embodiment, FIG. As shown in FIG. 8, a diode is used as the power semiconductor element 1b. That is, in the power semiconductor module 100 of the eighth embodiment, as shown in FIG. 7, the lower electrode (cathode electrode) of the power semiconductor element (diode) 1b and the lower horizontal portion 3c of the external lead-out terminal 3 are electrically connected. Connected. In the power semiconductor module 100 of the eighth embodiment, as shown in FIG. 8, the upper electrode (anode electrode) 1b2 (see FIG. 8A) of the power semiconductor element (diode) 1b (see FIG. 8A) and the external lead-out terminal 13 The lower horizontal part is electrically connected.

第９の実施形態のパワー半導体モジュール１００では、代わりに、パワー半導体素子１ａ，１ｂとして例えばサイリスタなどのような他の任意のパワー半導体素子を用いることも可能である。   In the power semiconductor module 100 of the ninth embodiment, any other power semiconductor element such as a thyristor can be used as the power semiconductor elements 1a and 1b instead.

第１０の実施形態では、上述した第１から第９の実施形態を適宜組み合わせることも可能である。   In the tenth embodiment, the first to ninth embodiments described above can be appropriately combined.

本発明のパワー半導体モジュールは、例えば電気自動車、ハイブリッドカーなどに用いられる車載用パワー半導体モジュールに適用可能である。   The power semiconductor module of the present invention can be applied to an in-vehicle power semiconductor module used in, for example, an electric vehicle and a hybrid car.

１ａ，１ｂ パワー半導体素子
２ 放熱部材
２ａ 板状部分
２ａ１ 上面
２ｂ フィン部分
３ 外部導出端子
３ａ 上側水平部分
３ａ１ 上側表面
３ａ２ 下側表面
３ａ３ ねじ穴
３ａ３’ 中心軸線
３ａ３ａ 内周面
３ａ３ａ１ 上側部分
３ａ３ａ２ 下側部分
３ａ４ 外側表面
４ 外囲ケース
４’ ケース内部
４ａ 側面
５ 蓋体
６ 封止樹脂
７ 絶縁基板
８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄ ワイヤ
１０ ナット
１０’ 中心軸線
１０ａ ナット部
１０ａ１ 上面
１０ａ２ 下面
１０ａ３ ねじ穴
１０ａ３ａ 内周面
１０ａ３ａ１ 雌ねじ部
１０ａ４ 外周面
１０ｂ 接合部
１０ｂ１ 上面
１０ｂ２ 内周面
１０ｂ２ａ テーパ状部
１０ｂ２ｂ 円筒状部
１０ｂ２ｂ１ 雌ねじ部
１０ｂ３ 外周面
１００ パワー半導体モジュール 1a, 1b Power semiconductor element 2 Heat radiation member 2a Plate-like portion 2a1 Upper surface 2b Fin portion 3 External lead-out terminal 3a Upper horizontal portion 3a1 Upper surface 3a2 Lower surface 3a3 Screw hole 3a3 'Central axis 3a3a Inner circumferential surface 3a3a1 Upper portion 3a3a2 Lower side Portion 3a4 Outer surface 4 Enclosing case 4 'Case inside 4a Side surface 5 Lid 6 Sealing resin 7 Insulating substrates 8a, 8b, 8c, 8d Wire 10 Nut 10' Center axis 10a Nut portion 10a1 Upper surface 10a2 Lower surface 10a3 Screw hole 10a3a Inside Peripheral surface 10a3a1 Female thread portion 10a4 Outer peripheral surface 10b Joint portion 10b1 Upper surface 10b2 Inner peripheral surface 10b2a Tapered portion 10b2b Cylindrical portion 10b2b1 Female thread portion 10b3 Outer peripheral surface 100 Power semiconductor module

Claims (4)

ねじ穴（３ａ３）が形成された上側水平部分（３ａ）と、鉛直部分（３ｂ）と、下側水平部分（３ｃ）とを有するように概略クランク状に折り曲げられた外部導出端子（３）を具備し、
外部導出端子（３）の上側水平部分（３ａ）のねじ穴（３ａ３）と、ナット（１０）の雌ねじ部（１０ａ３ａ１）とが概略同軸関係を有するように、概略クランク状に折り曲げられた外部導出端子（３）とナット（１０）とがインサート成形された樹脂製の外囲ケース（４）を具備し、
外囲ケース（４）と、放熱部材（２）と、蓋体（５）とによって画定されるケース内部（４’）にパワー半導体素子（１ａ）を配置し、
パワー半導体素子（１ａ）と放熱部材（２）とを熱的に接続し、
パワー半導体素子（１ａ）と外部導出端子（３）の下側水平部分（３ｃ）とを電気的に接続し、
少なくとも外部導出端子（３）の上側水平部分（３ａ）の下側表面（３ａ２）を外囲ケース（４）の樹脂内に埋設し、かつ、少なくとも外部導出端子（３）の上側水平部分（３ａ）の上側表面（３ａ１）を外囲ケース（４）の樹脂の外側に露出させ、
外部導出端子（３）の下側水平部分（３ｃ）のうち、少なくともパワー半導体素子（１ａ）に電気的に接続される部分（３ｃ１ａ）を外囲ケース（４）の樹脂の外側に露出させ、
少なくともパワー半導体素子（１ａ）と、外部導出端子（３）の下側水平部分（３ｃ）のうち、外囲ケース（４）の樹脂の外側に露出せしめられている部分（３ｃ−１）とを、封止樹脂（６）によって封止したパワー半導体モジュール（１００）において、
ナット（１０）として、下側が閉じているねじ穴（１０ａ３）を有する袋ナット（１０）を用い、
ナットとしての機能を有するナット部（１０ａ）と、外部導出端子（３）の上側水平部分（３ａ）に接合するためにナット部（１０ａ）の上面（１０ａ１）から上側に延びている概略円筒状の接合部（１０ｂ）とを、袋ナット（１０）に形成し、
外部導出端子（３）の上側水平部分（３ａ）のねじ穴（３ａ３）に対して袋ナット（１０）の概略円筒状の接合部（１０ｂ）を圧入することによって外部導出端子（３）と袋ナット（１０）とを一体化させた状態で、外部導出端子（３）と袋ナット（１０）とをインサート成形し、
ナット部（１０ａ）の下面（１０ａ２）と放熱部材（２）の上面（２ａ１）との間に外囲ケース（４）の樹脂を配置したことを特徴とするパワー半導体モジュール（１００）。 An external lead-out terminal (3) bent in a substantially crank shape so as to have an upper horizontal portion (3a) in which a screw hole (3a3) is formed, a vertical portion (3b), and a lower horizontal portion (3c). Equipped,
External lead-out bent in a generally crank shape so that the screw hole (3a3) of the upper horizontal portion (3a) of the external lead-out terminal (3) and the female screw portion (10a3a1) of the nut (10) have a substantially coaxial relationship. A resin outer case (4) in which a terminal (3) and a nut (10) are insert-molded;
The power semiconductor element (1a) is disposed inside the case (4 ′) defined by the outer case (4), the heat dissipation member (2), and the lid (5),
The power semiconductor element (1a) and the heat dissipation member (2) are thermally connected,
Electrically connecting the power semiconductor element (1a) and the lower horizontal portion (3c) of the external lead-out terminal (3);
At least the lower surface (3a2) of the upper horizontal portion (3a) of the external lead-out terminal (3) is embedded in the resin of the outer casing (4), and at least the upper horizontal portion (3a of the external lead-out terminal (3) ) Is exposed to the outside of the resin of the outer case (4),
Of the lower horizontal part (3c) of the external lead-out terminal (3), at least a part (3c1a) electrically connected to the power semiconductor element (1a) is exposed to the outside of the resin of the outer case (4),
At least the power semiconductor element (1a) and the portion (3c-1) of the lower horizontal portion (3c) of the outer lead-out terminal (3) exposed to the outside of the resin of the outer case (4) In the power semiconductor module (100) sealed with the sealing resin (6),
As the nut (10), a cap nut (10) having a screw hole (10a3) whose bottom is closed is used.
A generally cylindrical shape extending upward from the upper surface (10a1) of the nut portion (10a) in order to join the nut portion (10a) having a function as a nut and the upper horizontal portion (3a) of the external lead-out terminal (3) A joint nut (10b) is formed on the cap nut (10),
By inserting a substantially cylindrical joint (10b) of the cap nut (10) into the screw hole (3a3) of the upper horizontal portion (3a) of the external lead-out terminal (3), the external lead-out terminal (3) and the bag With the nut (10) integrated, the external lead-out terminal (3) and the cap nut (10) are insert molded,
A power semiconductor module (100), wherein the resin of the enclosing case (4) is disposed between the lower surface (10a2) of the nut portion (10a) and the upper surface (2a1) of the heat radiating member (2). 外部導出端子（３）の上側水平部分（３ａ）の厚さ（Ｔ３ａ）を袋ナット（１０）の概略円筒状の接合部（１０ｂ）の長さ（Ｌ１０ｂ）よりも大きく設定し、
外部導出端子（３）の上側水平部分（３ａ）のねじ穴（３ａ３）の内周面（３ａ３ａ）の上側部分（３ａ３ａ１）と袋ナット（１０）の接合部（１０ｂ）の外周面（１０ｂ３）とを嵌合させることなく、外部導出端子（３）の上側水平部分（３ａ）のねじ穴（３ａ３）の内周面（３ａ３ａ）の下側部分（３ａ３ａ２）と袋ナット（１０）の接合部（１０ｂ）の外周面（１０ｂ３）とを嵌合させることによって、外部導出端子（３）と袋ナット（１０）とを一体化させたことを特徴とする請求項１に記載のパワー半導体モジュール（１００）。 The thickness (T3a) of the upper horizontal portion (3a) of the external lead-out terminal (3) is set to be larger than the length (L10b) of the substantially cylindrical joint (10b) of the cap nut (10);
The outer peripheral surface (10b3) of the joint portion (10b) of the cap nut (10) and the upper portion (3a3a1) of the inner peripheral surface (3a3a) of the screw hole (3a3) of the upper horizontal portion (3a) of the external lead-out terminal (3) Between the inner peripheral surface (3a3a) of the screw hole (3a3) of the upper horizontal portion (3a) of the external lead-out terminal (3) and the cap nut (10) The power semiconductor module according to claim 1, wherein the external lead-out terminal (3) and the cap nut (10) are integrated by fitting the outer peripheral surface (10b3) of the (10b). 100). 袋ナット（１０）の概略円筒状の接合部（１０ｂ）の内周面（１０ｂ２）にテーパ状部（１０ｂ２ａ）と円筒状部（１０ｂ２ｂ）とを形成し、
袋ナット（１０）の概略円筒状の接合部（１０ｂ）の内周面（１０ｂ２）の円筒状部（１０ｂ２ｂ）をテーパ状部（１０ｂ２ａ）よりも下側に配置し、
袋ナット（１０）のナット部（１０ａ）の雌ねじ部（１０ａ３ａ１）に連続する雌ねじ部（１０ｂ２ｂ１）を、接合部（１０ｂ）の内周面（１０ｂ２）のテーパ状部（１０ｂ２ａ）に形成せず、円筒状部（１０ｂ２ｂ）のみに形成したことを特徴とする請求項２に記載のパワー半導体モジュール（１００）。 A tapered portion (10b2a) and a cylindrical portion (10b2b) are formed on the inner peripheral surface (10b2) of the substantially cylindrical joint portion (10b) of the cap nut (10),
The cylindrical part (10b2b) of the inner peripheral surface (10b2) of the substantially cylindrical joint part (10b) of the cap nut (10) is disposed below the tapered part (10b2a),
The internal thread portion (10b2b1) continuous with the internal thread portion (10a3a1) of the nut portion (10a) of the cap nut (10) is not formed on the tapered portion (10b2a) of the inner peripheral surface (10b2) of the joint portion (10b). The power semiconductor module (100) according to claim 2, wherein the power semiconductor module (100) is formed only on the cylindrical portion (10b2b). 袋ナット（１０）の中心軸線（１０’）に垂直な断面内における袋ナット（１０）のナット部（１０ａ）の外周面（１０ａ４）の形状を円形に設定したことを特徴とする請求項３に記載のパワー半導体モジュール（１００）。   The shape of the outer peripheral surface (10a4) of the nut portion (10a) of the cap nut (10) in a cross section perpendicular to the central axis (10 ') of the cap nut (10) is set to be circular. A power semiconductor module (100) according to claim 1.
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